W网规高培-WM200628-RRU分布式基站应用及直放站对比

1、RRURRU分布式覆盖测试和应用专题分布式覆盖测试和应用专题 RRURRU分布式覆盖解决方案分布式覆盖解决方案 RRURRU分布式覆盖测试结果分布式覆盖测试结果 分布式覆盖经济性分析分布式覆盖经济性分析 RRURRU的工程实践的工程实践RRURRU:射频拉远模块射频拉远模块IF/RF单元单元基带单元基带单元线性功放线性功放RRU3802C使用光纤接口将本地富裕容量拉远，通过远端射频单元RRU实现远端覆盖 宏蜂窝宏蜂窝 BTS3812射频拉远技术的实现：远端模块射频拉远技术的实现：远端模块(1)(1)(2)(3)(4)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)NRRINRRI1.热管散热器2.

2、操作维护腔3.电源线4.天馈跳线5.RRI光纤接口6.模块安装架7.模块间走线（密闭走线盒）8.盲插接头9.后遮阳罩10. 前遮阳罩电源模块（NPSU）射频接口模块（NRRI）射频模块（NDRU） RRU模块结构模块结构 RRURRU光接口特性光接口特性 单小区的上下行数据流量计算公式：单小区的上下行数据流量计算公式： 单小区速率：单小区速率：2 2 bit bit数数 3.84Mbps 3.84Mbpsn (nn (n倍的码片速率倍的码片速率) ) 单小区不分集，单小区不分集，100M100M左右；收发分集，左右；收发分集，200M200M左右左右 级联级联 上下行速率上下行速率1.25G1

3、.25G，级联可支持，级联可支持4 4个小区（含分集）个小区（含分集） 时钟同步时钟同步 8B/10B8B/10B编码，线路恢复时钟，软件锁相，保证发射信号的频编码，线路恢复时钟，软件锁相，保证发射信号的频率稳定度满足协议要求（率稳定度满足协议要求（0.05ppm0.05ppm） 时延处理时延处理 时间延迟主要包括时间延迟主要包括RRURRU内部通道延迟、光传输延迟内部通道延迟、光传输延迟 在主基站采用华为专利的自动时延补偿技术进行延迟补偿在主基站采用华为专利的自动时延补偿技术进行延迟补偿 操作维护操作维护 RRU3802CRRU3802C的操作维护主要通过主基站实现，也可以通过近端的操作维护

4、主要通过主基站实现，也可以通过近端维护台或远端维护台来维护维护台或远端维护台来维护射频拉远的应用场景：分布式覆盖射频拉远的应用场景：分布式覆盖l分布式覆盖：将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房中，通过光纤将射频前端拉远，分置于网络规划所需的站点上，基带部分集中处理l每个站点初期按照3x1规划，在用户或业务量增加时可以平滑扩容到3x2光纤光纤RRURRU分布式覆盖的扩容分布式覆盖的扩容不使用不使用CWDM时，时，3x1扩容扩容到到3x2需增加一对光纤需增加一对光纤 采用采用CWDMCWDM技术，一对光纤可技术，一对光纤可直接支持直接支持3x23x2配置配置l使用2载频/扇区RRU构成3x

5、1站型时，需要两个RRU机箱，3个收发信单元l扩容时室外部分只需要再增加一个RRU机箱和相应的收发信单元，基带部分增加对应单元l简单调整天馈连接关系，无需增加新的天馈单元射频拉远的应用场景：级联射频拉远的应用场景：级联宏基站宏基站采用CPRI标准的传输技术，将RRU控制、操作维护等信息通过拉远接口传输到主基站中（V1.5版本支持）功放采用DPD削波技术，效率达到20%单跳最大单跳最大40km40km采用集成数字中频设计，单机框支持12个载频扇区采用自主设计高集成度ASIC,单机框支持1536等效话音信道支持最多达12个载频扇区的射频拉远级联最大拉远距离级联最大拉远距离可达可达100km100k

6、m射频拉远的应用场景：级联射频拉远的应用场景：级联2NDRU2NDRU1NDRU1NDRU1NDRU1NDRU1NDRU2NDRU1NDRUl Max 3 optical ports per NIFPl Max 4 levels RRU can be cascadedl Max 2 cells per RRUl Max 100km for 4 cascadesl Max 40km per levell Max 12 intra-frequency cells RRURRU分布式覆盖解决方案分布式覆盖解决方案 RRURRU分布式覆盖测试结果分布式覆盖测试结果 分布式覆盖经济性分析分布式覆盖经济性

7、分析 RRURRU的工程实践的工程实践A A试验局测试组网图试验局测试组网图 光纤光纤7个个S111某中心机房某中心机房l核心网、RNC和NodeB主站部分放置于机房，采用光纤将14个RRU每2个一组放置于7个站点，组成7个31的宏蜂窝，覆盖区主要街道 覆盖测试理论分析覆盖测试理论分析 l从覆盖面积上来说，一个RRU就相当于宏基站的一个扇区，其链路预算方法与宏基站没有任何区别 l缆损：由于RRU安装一般尽可能的靠近天线，所以对比宏基站来说，在相同的机顶口发射功率下，它减少了馈缆损耗，从而充分利用射频输出功率l解调所需Eb/N0：由于RRU引入了传输时延，可能会造成Eb/N0恶化约0.10.2d

8、B，可忽略不计 RRURRU覆盖测试结果覆盖测试结果 l导频Ec/Io大于-12dB，Ec大于-105dbm的点占总测试点数99.88%；各小区覆盖范围正常，无越区覆盖；测试区域内无导频污染，导频覆盖良好 l12.2k语音业务，在整个测试区域内，无论空载和加载，业务上下行覆盖良好，UE及Node B发射功率正常 lPS64k数据业务，在整个测试区域内，无论空载和加载，业务上下行覆盖良好，UE及NodeB发射功率正常 RRU覆盖效果与类似条件下宏蜂窝覆盖能力相同覆盖效果与类似条件下宏蜂窝覆盖能力相同容量测试理论分析容量测试理论分析l影响容量的指标为Node B机顶口发射功率、Node B机顶最大

9、发射功率、非正交化因子、噪声系数、解调所需Eb/N0、小区负载、上下行业务类型、邻区干扰因子l与设备相关的参数为Node B机顶口发射功率和Node B机顶口最大发射功率，RRU和基站之间的延时均不影响这些指标，本次测试的RRU采用的是10W功放l在宏基站馈缆损耗为3dB（等效为50m的7/8馈缆）时，10W的RRU和20W的宏基站在天线口的发射功率相同；当宏基站馈缆损耗超过3dB，RRU在容量上比宏基站更有优势，反之则宏基站有优势 l从基带容量上来说，RRU与宏基站的容量完全一样 RRURRU、宏基站容量测试对比、宏基站容量测试对比RRURRU普通城区容量测试结果正常，经过具体数据比较，容量

10、与类普通城区容量测试结果正常，经过具体数据比较，容量与类似条件下的似条件下的Z Z局普通城区宏基站能力相同局普通城区宏基站能力相同 切换测试理论分析切换测试理论分析l切换测试之前，主要担心的是传输延迟对切换的影响l传输延迟主要包括RRU内部通道延迟、光传输延迟 ，这两者都是固定值，均可通过时延补偿l在更软切换时，要求相邻小区两路信号的时延差不超过2000chip，即限制了2个拉远小区距离主基站的距离差要小于2000chip，约100km l通过基带处理部分的时延补偿 ，能够解决对切换带来的影响RRURRU切换测试结果切换测试结果更软切换类型链路增加次数链路删除次数切换失败次数切换成功率掉话次数

11、全拉远更软切换（CS12. 2 K）1091080100.00%0拉远非拉远更软切换（CS12. 2 K）1211210100.00%0全拉远更软切换（PS64K）115113398.68%4拉远非拉远更软切换（PS64K）123123498.37%4软切换类型链路增加次数链路删除次数切换失败次数切换成功率掉话次数全拉远软切换（CS12. 2 K）1511480100.00%0拉远非拉远软切换（CS12. 2 K）119117199.58%1全拉远软切换（PS64K）120118498.32%4拉远非拉远软切换（PS64K）107107398.60%4RRURRU的各种拉远组合下网络质量和设备

12、性能优良的各种拉远组合下网络质量和设备性能优良 RRURRU功控测试结果功控测试结果业务类型（Rb）BLER目标值上行SIR均值(dB)上行SIR均方差(dB)下行SIR均值(dB)下行SIR均方差(dB)12.2Kbps1%1.20050.38447.57340.259164Kbps10%2.54930.27025.44790.4484384Kbps10%3.56690.26674.33110.4863业务类型（Rb）BLER目标值上行BLER均值上行BLER均方差下行BLER均值下行BLER均方差12.2Kbps1%0.01190.00950.01090.012564Kbps10%0.09

13、590.03490.08850.0459384Kbps10%0.10080.02990.09330.0339不同业务的SIR比较 不同业务的BLER比较 协议对下行功控模式下的BLER均值范围作了规定：不超过+/-30%协议对上行BLER均值和均方差没有规定 功控测试结论功控测试结论l通过试验数据和分析可以做如下结论：华为WCDMA RRU系统上、下行外环功率控制算法功能正常，性能达到协议要求，各种业务，包括话音业务和数据业务明显优于协议要求。l在网络有效覆盖范围内，上下内、外功控收敛，能够长期稳定运行。lRRU普通城区功控测试结果正常，光传输造成的时延不影响功控效果，与类似条件下普通城区宏蜂

14、窝的功控效果相同 RRURRU的环境适应性的环境适应性l由于由于RRURRU为室外型设备，所以在环境适应能力设计上做了以下考为室外型设备，所以在环境适应能力设计上做了以下考虑来满足严酷的环境要求：虑来满足严酷的环境要求：整个机柜为密封结构，防水防尘等级达到IP55，机柜结构件防湿热，霉菌和盐雾大量采用工业级器件提高苛刻的环境温度的适应能力。机柜采用自然散热，机柜内置薄膜加热板满足低温地区使用。NodeB的电缆护套采用室外型电缆，防水耐低温。提供40kA、60kA防雷箱，满足多雷区环境应用。针对市电掉电严重地区，提供UPS配套解决方案；操作维护信息通过光纤传送，可在NodeB近端对RRU进行维护

15、和升级 lA A试验局位于东南沿海，测试期间经历了雷雨、酷热等恶劣天气，试验局位于东南沿海，测试期间经历了雷雨、酷热等恶劣天气，RRURRU经住了考验，设备稳定，未出现宕机等现象经住了考验，设备稳定，未出现宕机等现象 RRURRU分布式覆盖解决方案分布式覆盖解决方案 RRURRU分布式覆盖测试结果分布式覆盖测试结果 分布式覆盖经济性分析分布式覆盖经济性分析 RRURRU的工程实践的工程实践某省会城市网络规划某省会城市网络规划l场景划分（本次规划未考虑Rural）l覆盖要求：l链路预算l网络估算经济性分析的输入经济性分析的输入l未考虑光纤、E1费用；未考虑维护人员费用；未考虑设备成本；未考虑RR

16、U基带资源池带来的CE数节省；未考虑RRU寻址、建设速度快带来的收益（提前放号可以争得大量先机）两种建网方案的不完全投资对比两种建网方案的不完全投资对比两种建网模式的不完全投资对比两种建网模式的不完全投资对比两种建网模式不完全对比05001000150020002500机房建设工程安装天馈RRU配套每年机房租金单载波电费每年两载波电费每年天台租金每年总CAPEX单载波OPEX每年两载波OPEX每年万元RRU建网宏基站建网l仅从工程建设、配套设备等的初期投入考虑，分布式覆盖节省投资68%l仅从机房租金、电费方面考虑，分布式覆盖每年节省投资68%（单载波），66%（两载波） RRURRU分布式覆盖

17、解决方案分布式覆盖解决方案 RRURRU分布式覆盖测试结果分布式覆盖测试结果 分布式覆盖经济性分析分布式覆盖经济性分析 RRURRU的工程实践的工程实践解决酒店的室内覆盖解决酒店的室内覆盖天线位置天线位置天线位置如图所示。 1个天线覆盖3个floors（覆盖两侧所有房间）例如：该天线位于18楼，则不仅仅覆盖本层18楼，同时向下覆盖17楼和向上覆盖19楼。天线放置的具体楼层：Mezzanine, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 26, 27。天线口的输出功率: 18-20dBm。1个Node B（3812），3 RRU （每个RRU一个扇区）Node B和RRU放置四个

18、不同位置，分别位于不同楼层天线位置如图所示 重点区域和楼层通过室内系统覆盖其他楼层由室外宏基站提供覆盖。在有室内覆盖系统的楼层，每个楼层有2个天线，分别置于2侧走廊的中间位置。分别覆盖2侧的房间和走廊。天线口的输出功率: 18-20dBm。设备：一个Node B, 2个RRU（一个2扇区，一个单扇区）解决酒店的室内覆盖解决酒店的室内覆盖天线位置天线位置天线位置天线位置解决展览馆（世贸）的室内覆盖解决展览馆（世贸）的室内覆盖N o d e BR R UR R UR R U1 NodeB + 3 RRULocations of NodeB & RRUA A试验局分布式覆盖方案应用举例试验局

19、分布式覆盖方案应用举例核心机房里集中放置多个核心机房里集中放置多个NodeBNodeB，基带资源集中管理，基带资源集中管理远端每远端每2 2个个RRURRU组成组成一个一个3 31 1的宏蜂窝的宏蜂窝两个两个RRURRU分开放置，使得分开放置，使得3 3个扇区的馈缆都尽可能短个扇区的馈缆都尽可能短B B试验局试验局RRURRU测试组网图测试组网图政七街宏基站干部学校站财经学院站贵人香酒楼站恒丰源宏基站轻工学院站文化路宏基站创新大厦站财税高专站富达商务站金源大厦宏基站假日酒店站黑朱庄站RNC土地规划院站土地规划院站新增新增RRURRU站点示意图站点示意图B B试验局建设对比试验局建设对比宏基站宏

20、基站RRU站站备注备注总体建站总体建站时间时间4个月建设10个宏站1个月内建设9个RRU站点从谈站开始，直到开通建成单站最高单站最高费用费用14000元1500元一年的租赁费用单站最低单站最低费用费用2400元1000元一年的租赁费用站点平均站点平均费用费用6000元1200元一年的租赁费用C C试验局试验局-RRU-RRU远程供电试验远程供电试验NodeBRRU光缆-48V电源逆变器直流电源线交流电源线表示在同一根电缆中传输电源箱光纤分线盒光纤分线盒测试点测试点NodeBRRU光缆-48V电源逆变器直流电源线交流电源线表示在同一根电缆中传输电源箱光纤分线盒光纤分线盒测试点测试点C C试验局试

21、验局-RRU-RRU远程供电测试结果远程供电测试结果采用特制电缆将光纤和电源线绞合在一起。电源线直径约10mmRRU两载波同时工作且输出最大功率时，逆变器输出电压220V时电源可以传输3km左右，300V是可以传输9km；不同电源电压和传输距离对光纤特性无影响RRURRU设备工程参数设备工程参数参数名称指标机柜尺寸（高宽深）700mm460mm350mm重量（扇区载频）55kg（11配置）功耗（扇区载频）330W或850W（带加热模块）（11配置）工作环境温度-4055工作环境相对湿度5%95%RH输入电源220VAC（150VAC300VAC），频率范围47Hz63HzRRURRU的安装方式

22、示例的安装方式示例墙墙面面安安装装拉拉线线塔塔安安装装支支架架安安装装抱抱杆杆安安装装l用作室内覆盖时的安装方式用作室内覆盖时的安装方式 墙面安装墙面安装 支架安装支架安装RRURRU的安装方式示例（室内）的安装方式示例（室内） RRURRU与直放站比较与直放站比较l直放站与直放站与RRU比较，主要区别在于：比较，主要区别在于：1. RRU增加容量，而直放站不增加容量。前者在远处增加了一个小区，而直放站则是在远处重复小区，小区数并没有增加。2. RRU不降低系统的灵敏度，而直放站会降低系统的灵敏度。系统的灵敏度直接导致宏蜂窝的覆盖和容量降低。 RRURRU与直放站比较与直放站比较l使用直放站后

23、，会带来一系列的影响：使用直放站后，会带来一系列的影响：l1. 对小区覆盖的影响：对小区覆盖的影响：直放站接收机本身存在热噪声，因此会给经直放站放大后的信号增加热噪声，从而会造成施主基站噪声电平的提高，降低施主基站接收机的灵敏度，同时也会导致施主小区的覆盖半径收缩。在典型郊区环境下有13%的覆盖半径减小，所以在已有网络中增加直放站时，不能放置在施主小区原覆盖边缘，而需要考虑13%的余量，以保证直放站与施主基站间不会出现覆盖空洞。在新建网络中存在直放站时，也需要考虑噪声系数变化对链路预算的影响。l对于RRU：从覆盖面积上来说，一个RRU就相当于宏基站的一个扇区，其链路预算方法与宏基站没有任何区别

24、。并且由于RRU是尽可能的靠近天线，所以对比宏基站来说，在相同的机顶口发射功率下，它减少了射频部分的馈缆损耗，从而充分利用射频输出功率，RRU具有优势。 RRURRU与直放站比较与直放站比较l2.导频污染（射频直放站）：导频污染（射频直放站）：直放站作为双向放大器，只能区分不同频率而不能区分不同码字。如果施主天线附近存在多个与施主小区相同频率的信号，射频直放站无法区分，将多个小区的信号转发到待覆盖区域后造成导频污染，影响网络质量。l对于RRU不存在这个问题。 RRURRU与直放站比较与直放站比较l3.对定位的影响：对定位的影响：由于使用直放站会引入额外的延时和频偏，如果直放站没有特殊设计，无法

25、补偿这种延时，会对WCDMA的定位算法性能产生影响。直放站引入的延时有两部分：一部分是直放站自身的处理延时，约56us；另一部分是在信号传播路径上增加的延时。lOTDOA 在基于OTDOA的LCS中，UE通过测量多个（ 3）UTRA CPICH的到达时间来进行位置估计。引入直放站后，基站下行信号的到达时间将严重滞后，引入直放站后OTDOA定位方法的性能会恶化。 对于RRU，基站下行信号的到达时间将滞后，但由于RRU是独立小区，OTDOA是基于双曲线的定位方式，计算的是相对时间差，OTDOA从原理上避免了CELLID+RTT带来距离计算误差问题，所以对OTDOA的定位业务也没有影响。 RRURR

26、U与直放站比较与直放站比较l3.对定位的影响（续）：对定位的影响（续）：lCell-ID引入直放站后，小区的覆盖区域发生变化，定位的精度将会变得更差。 对于RRU，与宏蜂窝相比，小区的覆盖区域没有发生变化，因而对使用CELL-ID方式的定位业务没有影响。 RRURRU与直放站比较与直放站比较l3.对定位的影响（续）：对定位的影响（续）：lA-GPS网络通过提供频率参考（基站的频率稳定度比GPS更高：0.05ppm vs 20ppm）或提供时间参考的方式减少UE搜索时间并提高定位精度。引入直放站对A-GPS定位方法的影响主要包括两个方面：第一是直放站频漂带来的影响，第二是直放站引入的额外传播延时带来的影响。移动台通过参考小区的SFN帧定时来做定时参考，直放站引入的额外传输延时导致移动台定时与网络侧定时的偏差增大，这将导致GPS捕获的搜索窗宽度增加，最终导致检测的虚警率提高，测量性能下降。 对于RRU，由于RRU使用了华为专利的时延补偿技术，拉远不会对AGPS的定位方式带来影响。 RRURRU与直放站比较与直放站比较l4.对功率控制的影响：对功率控制的影响：l在直放站覆盖区域，由于多径条件改变，以及直放站可能没有接收分