GSMWCDMA多模数字射频拉远系统行业产品分析 京信

GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统行业产品分析一、产品定义GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统是一种直接耦合基站信号，采用数字光纤传输方式的一种覆盖解决方案产品。MRRU由数字接入控制单元和数字射频拉远单元组成，由一套设备同时放大GSM和WCDMA信号。它是基于数字中频技术的数字光纤传输，能克服模拟光纤传输时信号的信噪比恶化的缺点，具有大动态、低噪声的优点。二、行业产品分析对比目前行业内很多厂家宣称有GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统，但由于技术水平和数字产品开发经验限制，设备质量和可靠性千差万别，通过行业产品分析对比，可以得出产品优劣判别方法。2.1关键指标项目分析指标项目分析中带★的指标，如果产品不满足，将对产品正常使用造成严重影响，不建议采购这类设备，进行在网应用。项目指标描述指标意义组网方式★是否具有菊花链组网功能，近端和远端间是否具有一点对多点的星形连接功能。一台近端设备可以星形连接至少4路，至少可以带6台远端设备。该指标是设备组网应用的重要项目。不满足要求的产品，在网络实际应用中将对网络质量产生较大影响。GSM噪声抑制功能★可以单独对各射频拉远单元的上行噪声进行控制，带8个以上个远端时引入的GSM噪声不大于-130dBm（带宽为200KHz）,保证链路平衡不受任何影响。该指标是设备组网应用的重要项目。不满足要求的产品，在网络实际应用中将对网络质量产生较大影响。分集功能★大功率广域覆盖设备提供上行分集通道，可有效地提高接收灵敏度。该指标是设备组网应用的重要项目。不满足要求的产品，在网络实际应用中将对网络质量产生较大影响。具有分集功能的设备，可提供3dB的上行分集增益，对于WCDMA系统本身就是上行受限的系统，如果有3dB的上行分集增益可大大改善覆盖区的上行链路，对覆盖区覆盖效果改善非常明显。没有上行分集的产品在室外应用时覆盖质量不高。设备需具备小体积、轻重量★GSM/WCDMA数字射频拉远系统的使用可以节省安装空间，降低物业选址协调难度，设备需具备体积小、重量轻的特点。近端机尺寸要求小于500x380x100mm（长X宽X高），重量小于12Kg；远端机尺寸要求小于500x380x200mm(长X宽X高)，重量小于30Kg。该指标是设备组网应用的重要项目。不满足要求的产品，可用性大幅降低。大体积的产品适应性较差。且容易引起用户、业主反感，导致站点被逼迁的情况。设备需具备节能优势★GSM/WCDMA数字射频拉远系统设备必需具备节能减排优势，节省日常运营中的电费支出，设备需具有较高的系统效率。系统效率需大于20%。该指标是设备组网应用的重要项目。不满足要求的产品，设备运行成本较高。具有更高的效率的GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统，在使用过程中设备耗电量更低，可以有效降低客户使用该产品的运营成本支出（电费）支出。设备需满足2G/3G信源不在同一机房时的安装要求★当GSM和WCDMA信源不在同一机房时（距离在2Km之内），为确保实际应用，GSM/WCDMA数字射频拉远系统需满足该类场景的安装方式该指标是设备组网应用的重要项目。不满足要求的产品，设备适应性差，甚至在一些场景中无法满足网络应用。在耦合WCDMA网络RRU信源时，RRU有时装在室外，与机房GSM信源有至少200m距离，系统设计时必须要考虑到这种情况下的设备应用情况，否则无法正常使用。2.2各厂家关键指标项目分析根据公开资料，对各厂家产品进行分析，作为对比分析依据。项目京信国人虹信先创核心功放是否自主开发自主开发自主开发自主开发外购GSM功放实现技术DPD+Doherty（数字预失真功放）普通线性功放普通线性功放普通线性功放WCDMA功放实现技术DPD+Doherty（数字预失真功放）模拟预失真功放模拟预失真功放模拟预失真功放核心数字主板是否自主开发自主开发外购自主开发外购在网应用规模4000套以上300套左右（主要在山西用）未知，估计少于200套未知，估计少于100套。产品稳定性高较好一般差输出功率10W~60W10W-20W10W-20W10W-20W是否具备分集有无无无是否支持2G/3G信源不同机房耦合支持（可选分体式2G，3G独立近端机）不支持（仅有一体化近端）不支持（仅有一体化近端）不支持（仅有一体化近端）是否具备DPD功能具备不具备不具备（大功率DPD技术仍在探索中，稳定性很差）不具备系统功耗（是否省电）低（采用高效DPD+Doherty功放）高高高体积尺寸一体化设计，体积小模块化设计，体积大模块化设计，体积大模块化设计，体积大是否具备WLAN基带传输功能具备（远端能接交换机拖多AP组网）具备（远端不能接交换机，只能接一个AP，实际应用意义不大）不具备具备（远端不能接交换机，只能接一个AP，实际应用意义不大）2.3厂家关键指标分析解读2.3.1核心功放和数字板是否自主开发（推荐优先选择自主开发的设备。）GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统核心部件是功放和数字板，其中功放质量的好坏，关系到设备是否有功率输出，设备的线性是否满足应用要求，是否会对网络产生干扰；数字板中的软件部分是设备的灵魂，软件是否稳定，升级扩展性能如何，将对整个系统的稳定性和可靠性、可维护性产生极其重大的影响。功放外购：厂家会对功放生产厂家压价，尤其是目前的制作低端功放的厂家，售价基本接近成本价；功放厂家的激烈竞争，导致使用外购功放的产品品质大幅下降，这些功放的长期可靠性很差，半年故障率有可能高达50%（行业某大型厂家给西南某省供应的17多套使用了外购功放的一款直放站设备，6个月不到有11套因功放问题而返修，给客户的网络稳定带来重大影响）。故不建议客户使用外购功放的产品。数字板外购：由于设备生产厂家没有掌握到数字技术，只能通过数字板外购的方式去拼凑开发数字产品，导致数字模块与整机的系统兼容性变差，系统指标不能满足正常网络要求。尤其是数字板中的软件部分，单纯的实验室级别验证是无法发现全部设计问题的，必须通过在网长时间、大规模应用验证，然后持续修正软件BUG才能完善系统的稳定性和可靠性。数字板OEM厂家因不能接触一线产品应用，故不能及时改善数字软件部分的稳定性，且设备出现软件问题后，因设备厂家和数字板厂家不一家，产品的维护和升级及时性不能满足客户需求。（软件的BUG发现之路漫长，单纯实验室级别的验证不能发现全部问题，这个道理与WindowsXP类似，面试10余年了，仍不停有新BUG发现，新的升级程序，当然这与桌面操作系统复杂性有关，但软件的完善过程大体就是如此）。故从产品稳定性、可维护性、升级方便性考虑，推荐优先选择自主开发数字板，在网长时间、大规模应用的厂家产品。2.3.2最大输出功率（推荐优先选择大功率的设备。）因对高效率DPD+Doherty功放技术实现难度较大。行业内除京信外，其他主要厂家采用低效率功放，设备热耗较大，出于体积和散热的要求，只能提供单制式输出功率小于20W的设备。GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统分为大功率（40W/60W）和小功率（10W/20W/30W）两大功率类别，在网络实际使用中，综合考虑不同场景，考虑网络演进路线，结合网络投资、设备维护、运营管理成本等多方面，推荐优先选择大功率的设备。基站连接直放站时噪声抬升与单台设备功率大小无关，只与该基站下所连接的直放站的总功率有关。室内覆盖应该用大功率设备，可提高网络可靠性，减少物业协调、设备管理难度，降低运营成本。考虑到WCDMA或GSM后期网络升级，小功率设备功率冗余不足，可能会造成弱覆盖，如届时再更换设备，将造成前期投资的浪费。大小功率应用详细分析参见见附件一：无线覆盖功率分析2.3.3分集功能（推荐优先选择具备分集功能的设备。）出于对成本的控制，其他厂家提供的GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统少有上行分集功能。在室内分布系统应用时，由于主干馈缆只有1条，故用GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统时可不需要分集功能；但如果在室外场景，具有分集功能的设备，可提供3dB的上行分集增益，对于WCDMA系统本身就是上行受限的系统，如果有3dB的上行分集增益可大大改善覆盖区的上行链路，对覆盖区覆盖效果改善非常明显。故推荐优先选择具备分集功能的设备。2.3.4是否具备DPD（数字预失真）功放和低功耗（推荐优先选择具备数字预失真功放的低功耗设备。）采用DPD数字预失真功放技术的GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统具有更高的效率，故在使用过程中设备耗电量更低，可以有效降低客户使用该产品的运营成本支出（电费）支出。2.3.5是否具备小体积优势（推荐优先选择一体化设计的小体积设备。）利用GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统可实现一套设备，同时放大GSM和WCDMA信号，尤其适用在一些安装环境紧凑的场景，例如楼宇井道，灯杆、监控杆等场景，大体积的产品适应性较差。在产品开发思路上，模块化设计的产品无法将体积有效缩小，故推荐优先选择一体化设计的小体积设备。附件一：无线覆盖功率分析GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统分为大功率（40W/60W）和小功率（10W/20W/30W）两大功率类别，在网络实际使用中，需综合考虑不同场景，考虑网络演进路线，结合网络投资、设备维护、运营管理成本等多方面，选择合适功率等级的设备。1基站连接直放站时噪声抬升与单台设备功率大小无关，只与该基站下所连接的直放站的总功率有关。用2个实际WCDMA单制式工程站点的计算进行对比分析，站点1为一台20WWCDMANodeB后连接一台40WWCDMA数字光纤直放站远端机，站点2为一台20WWCDMANodeB后连接2台10WWCDMA数字光纤直放站远端机和1台20WWCDMA数字光纤直放站远端机，所有DRU下行都刚好为额定功率发射，且WCDMA数字光纤直放站上行增益比下行增益都是小5dB。我们假定WCDMANodeB噪声系数都为2dB，WCDMA数字光纤直放站上行噪声系数都为3dB，据此我们计算WCDMA数字光纤直放站到达两台WCDMARRU的上行噪声。站点1：N(P→B)=N（PREP）－L（R→B）N(P→B)=（-108+3+G上）－（PNodeB+G下-PDRU）N(P→B)=-105+（G上－G下）+（PDRU-PNodeB）N(P→B)=-105－5+3=-107dBm注：N(P→B)WRRU到达NodeB的上行噪声N（PREP）WRRU上行噪声L（R→B）NodeB到达WRRU的路径损耗G上和G下WRRU上下行增益PDRUWRRU远端机下行输出功率PNodeBWCDMANodeB下行发射功率站点2：两台10WDRU到达WCDMANodeB上行噪声N(P→B)=2×{N（PREP1）－L（R→B）1}N(P→B)=2×{（-108+3+G上）－（PNodeB+G下-PDRU）}N(P→B)=2×{-105+（G上－G下）+（PDRU-PNodeB）}N(P→B)=2×（-105－5-3）=-110dBm一台20WDRU到达WCDMANodeB上行噪声N(P→B)=N（PREP1）－L（R→B）1N(P→B)=（-108+3+G上）－（PNodeB+G下-PDRU）N(P→B)=-105+（G上－G下）+（PDRU-PNodeB）N(P→B)=-105－5=-110dBm两台10WDRU和一台20WDRU到达WCDMANodeB的噪声之和为：（-110dBm）+（-110dBm）=-107dBm。通过以上的计算可以看出，其他条件不变的情况下，一台40W的DRU到达基站的上行噪声，与两台10WDRU和一台20WDRU到达基站的噪声之和相当，这说明了基站连接直放站时噪声抬升与单台设备功率大小无关，只与该基站下所连接的直放站的总功率有关。2室内覆盖应该用大功率设备，可提高网络可靠性，减少物业协调、设备管理难度，降低运营成本。在使用GSM/WCDMA多模数字射频拉远系统进行室内分布覆盖时，在总功率相同的情况下，多台小功率设备的覆盖范围确实大于单台大功率设备，因为单台大功率设备进行分布覆盖有更多功率损耗在馈线上。但用小功率设备的弱点也是很明显的，即增加了有源设备数量后，物业协调和维护都将带来更大的难度。项目小功率组网(20W)2台大功率组网(40W)1台备注物业协调困难容易小功率需协调2台安装站址，大功率仅需协调1台安装站址维护管理增加一倍较小小功率组网需维护管理2台设备运营费用小功率组网功耗较大功率设备高40%较小GSM90020W功耗为230W；WCDMA20W功耗为150W；GSM90040W功耗为320W；WCDMA40W功耗为200W；（举例的GSM设备未使用DPD功放，WCDMA设备使用了DPD功放）后期扩容风险存在扩容后功率不足的风险预留功率较多，扩容风险低网络安全性室分可靠性降低较高小功率组网增加了有源设备数量，相当于增加了故障点范围，提高了故障概