WCDMA數(shù)字產(chǎn)品技術(shù)建議書

1、wcdma數(shù)字產(chǎn)品技術(shù)建議書（工程技術(shù)人員指導(dǎo)版）網(wǎng)優(yōu)研發(fā)中心技術(shù)規(guī)劃部2010年1月1 數(shù)字技術(shù)介紹wcdma數(shù)字直放站技術(shù)是在傳統(tǒng)模擬直放站的基礎(chǔ)上對射頻信號進(jìn)行數(shù)字化處理。傳統(tǒng)直放站的無線信號遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)一般都采用模擬傳輸技術(shù)。其中，模擬光纖傳輸系統(tǒng)就是其中采用比較多的一種。由于模擬光纖傳輸方式存在固有噪聲疊加的缺陷，導(dǎo)致遠(yuǎn)距離傳輸和分區(qū)傳輸?shù)膭討B(tài)范圍下降，大動態(tài)范圍的信號覆蓋問題。數(shù)字直放站是一類新型的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備，相對于傳統(tǒng)的模擬直放站而言，數(shù)字直放站通過將傳輸信號數(shù)字化以及信號處理數(shù)字化，不僅誤碼率更低、傳輸帶寬更寬、傳輸距離更遠(yuǎn)，獲得了性能上的改善，更重要的是數(shù)字直放站豐富了組

2、網(wǎng)方式與監(jiān)控功能（前后端互控），實現(xiàn)了光纖時延的自動或手動調(diào)整，避免出現(xiàn)重疊覆蓋的時延干擾問題。并且還實現(xiàn)了模擬設(shè)備所不具備的上行底噪抑制、自動載頻識別、上行信噪比估計以及數(shù)字削峰與預(yù)失真等功能。2 數(shù)字技術(shù)原理2.1 wcdma數(shù)字光纖直放站近端遠(yuǎn)端設(shè)備在接入端（rec）由耦合器引入基站信號，由覆蓋端（re）完成無線信號的覆蓋。從基站耦合的下行信號在接入端經(jīng)放大、濾波、下變頻到中頻后，進(jìn)入數(shù)字處理單元變?yōu)閿?shù)字信號（cpri協(xié)議數(shù)據(jù)包），再經(jīng)過電/光轉(zhuǎn)換，將其調(diào)制到光信號上，通過光纖傳送到覆蓋端；覆蓋端經(jīng)過光/電轉(zhuǎn)換，解調(diào)出數(shù)字信號，該信號經(jīng)數(shù)字處理單元轉(zhuǎn)換為中頻信號，然后經(jīng)上變頻到射頻，經(jīng)濾

3、波、放大后，通過功放和重發(fā)天線發(fā)送給移動臺；反之，覆蓋端重發(fā)天線接收到移動臺發(fā)送的上行信號，進(jìn)行低噪聲放大、下變頻、放大、濾波后變?yōu)橹蓄l信號，然后進(jìn)入數(shù)字處理單元變?yōu)閿?shù)字信號（cpri協(xié)議數(shù)據(jù)包），再進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，將其調(diào)制到光信號上，通過光纖傳送回接入端，接入端先進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，將光信號恢復(fù)成數(shù)字信號，該信號經(jīng)數(shù)字處理單元轉(zhuǎn)換為中頻信號，然后經(jīng)上變頻到射頻，經(jīng)濾波、放大后發(fā)送給基站。其中，fpga部分主要完成數(shù)字下變頻（ddc）、數(shù)字上變頻（duc）、i/q變換、數(shù)字濾波、時延調(diào)整等功能。2.2 did系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備did（digital integrated distribution sys

4、tem）即數(shù)字綜合分布系統(tǒng)， did系統(tǒng)是基于數(shù)字中頻光傳輸和數(shù)字移頻技術(shù)的綜合性傳輸及覆蓋系統(tǒng)。其主要包括近端接入單元（lau-local access unit ），中繼覆蓋單元（rcu-relay & coverage unit ），光傳輸覆蓋遠(yuǎn)端（oru-optical remote unit ）和移頻傳輸覆蓋遠(yuǎn)端（sru-shift remote unit ）。did系統(tǒng)原理：1、近端單元將基站信號以射頻口引入，在下行通道中，近端機(jī)通過耦合器直接耦合或通過空間耦合的方式將來自基站的下行信號饋送入雙工器，經(jīng)rf模塊后由下變頻器將其下變頻到中頻信號，然后經(jīng)a/d變換器變換為數(shù)字中頻信號，

5、由數(shù)字處理單元將其經(jīng)過數(shù)字信號處理后，按一定幀格式打包成串行數(shù)據(jù)，再經(jīng)數(shù)字光收發(fā)器由光纖傳輸?shù)街欣^覆蓋單元或光傳輸覆蓋遠(yuǎn)端；上行為逆過程。2、中繼覆蓋單元分為兩個部分，中繼傳輸部分和覆蓋部分。覆蓋部分系統(tǒng)原理為數(shù)字光信號經(jīng)光收發(fā)器引入后，由數(shù)字處理單元解幀，再由d/a變換器將其恢復(fù)為中頻信號，再經(jīng)上變頻單元將其上變頻到射頻，最后經(jīng)發(fā)射機(jī)、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。上行為逆過程。3、數(shù)字處理單元可同時將數(shù)字信號經(jīng)由數(shù)字光收發(fā)器以總線形式將數(shù)字光信號傳輸至另一臺中繼覆蓋單元或光傳輸覆蓋遠(yuǎn)端。中繼傳輸部分信號由覆蓋部分?jǐn)?shù)字處理單元引入，數(shù)字處理單元將數(shù)字信號送入中繼傳輸部分的數(shù)字移頻單元，經(jīng)數(shù)字

6、移頻單元處理后進(jìn)入上變頻單元，變頻至中繼傳輸頻率后經(jīng)由發(fā)射機(jī)，雙工器以及天線發(fā)射至移頻遠(yuǎn)端接收區(qū)域。4、光遠(yuǎn)端原理為數(shù)字光信號經(jīng)光收發(fā)器引入后，由數(shù)字處理單元解幀，再由d/a變換器將其恢復(fù)為中頻信號，再經(jīng)上變頻單元將其上變頻到射頻，最后經(jīng)發(fā)射機(jī)、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。上行為逆過程。5、移頻遠(yuǎn)端原理信號由移頻接收天線引入，經(jīng)雙工器后由低噪聲放大器放大，然后進(jìn)入數(shù)字移頻單元，經(jīng)數(shù)字移頻單元處理后還原為原信號頻率，然后經(jīng)由發(fā)射機(jī)、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。3 關(guān)鍵技術(shù)特點描述3.1 wcdma數(shù)字光纖直放站1、 數(shù)字濾波功能采用數(shù)字信號處理技術(shù)，增強對帶外噪聲和干擾的抑制，大大降低了功耗

7、，減小設(shè)備體積；而且載頻數(shù)和載頻頻點可以通過監(jiān)控軟件任意設(shè)置，維護(hù)方便。并可通過軟件升級擴(kuò)展設(shè)備功能。2、 底噪抑制功能低噪抑制所要解決的問題是，在系統(tǒng)沒有用戶情況下，關(guān)閉設(shè)備上行鏈路，減少無用信號對基站的干擾。3、 時延調(diào)整功能時延調(diào)整包括上行時延調(diào)整與下行時延調(diào)整。上行時延調(diào)整的功能是，對于同時進(jìn)入了兩個或多個遠(yuǎn)端的任一個上行信號，無論以何種方式組網(wǎng)，都保證該信號的多個樣本在經(jīng)過多個遠(yuǎn)端后同時到達(dá)近端。下行時延調(diào)整的功能是，保證下行信號在每一個覆蓋端的天線端口是同步的。因為在級聯(lián)時，各段光纖長度不一致，如果要保證上述上下行的同步性，則需要將所有遠(yuǎn)端的上下行按最遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端對齊；4、 分集功能我

8、公司產(chǎn)品能夠提供分集接收功能，原理圖如下：大功率廣域覆蓋的數(shù)字光纖設(shè)備提供上行分集通道，可有效地提高接收靈敏度。5、 組網(wǎng)能力采用數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字光纖傳輸?shù)膅sm數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)grru可以支持更遠(yuǎn)的傳輸距離（如不考慮系統(tǒng)影響可拉遠(yuǎn)40km以上）；實現(xiàn)較模擬光纖傳輸光纖拉遠(yuǎn)更加豐富、靈活的組網(wǎng)方式，如星型組網(wǎng)、鏈型組網(wǎng)、環(huán)形組網(wǎng)等；覆蓋拓?fù)涞倪h(yuǎn)端機(jī)支持更多數(shù)量（參考數(shù)字處理能力）。a、 星型組網(wǎng)b、 鏈型組網(wǎng)c、 環(huán)型組網(wǎng)d、 混合組網(wǎng)e、 樹形組網(wǎng)3.2 did數(shù)字系統(tǒng)設(shè)備1、 強大的組網(wǎng)能力：可以用使用各種靈活的組網(wǎng)方案應(yīng)對各類覆蓋場景，如較復(fù)雜的山區(qū)，傳輸受限的小區(qū)覆蓋，邊際網(wǎng)中需要

9、對周邊進(jìn)行補點覆蓋的復(fù)雜區(qū)域等。2、 系統(tǒng)噪聲更低：經(jīng)過數(shù)字化后，無加載在光信號上的射頻信號衰減從而降低了系統(tǒng)增益，光傳輸部分帶多臺中繼覆蓋端或光遠(yuǎn)端時噪聲不累加；上行時隙靜噪技術(shù)使無話務(wù)的覆蓋區(qū)內(nèi)白噪聲也可以被抑制；從而使整個系統(tǒng)的噪聲更低，系統(tǒng)指標(biāo)更優(yōu)異。3、 自動時延調(diào)整：由系統(tǒng)自動檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自動增加時延補償，調(diào)整中的移頻傳輸功能，使整個系統(tǒng)在需要的情況時可以成為一個移頻載波池?？伸`活調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源，提高資源使用率。4、 先進(jìn)的中繼傳輸技術(shù)：移頻部分中繼傳輸采用了先進(jìn)的壓擴(kuò)技術(shù)，在需要時可將中繼頻率變更到傳輸能力更強，更適用于復(fù)雜地理環(huán)境的400m或220m來進(jìn)行傳輸。5、 更穩(wěn)定的系

10、統(tǒng)性能：1、 全數(shù)字化的技術(shù)大幅減少了有源器件的數(shù)量，使得設(shè)備的范圍包括整個組網(wǎng)系統(tǒng)中所有的中繼覆蓋端（rcu）、光遠(yuǎn)端（oru）和移頻遠(yuǎn)端（sru）；自動調(diào)整系統(tǒng)時延，消除時延色散的影響。4 主要運用場景及解決方案4.1 wcdma數(shù)字光纖直放站1、 道路信號覆蓋該系統(tǒng)主要適用于鐵路、高速公路、普通道路等帶狀覆蓋需求的區(qū)域覆蓋。數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)功率大，覆蓋效果可以和基站相比較，成本低，投資性價比高。利用鏈型組網(wǎng)可以克服多小區(qū)引起的高速環(huán)境情況下切換頻繁的問題，滿足高速覆蓋重疊切換要求。適用于鐵路多彎道、隧道較長且密集的區(qū)域。2、 解決基站選址難的問題數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)還可以解決目前網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中存

11、在的一些問題，如：城市中新建基站站址選擇難和老基站搬遷問題；目前建站面臨以下難題：站點選址難；基站系統(tǒng)供電功耗大；系統(tǒng)造價高等。大功率室外數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)是一種基站遠(yuǎn)端射頻系統(tǒng)的解決辦法，可以有效解決目前建站難的難題。該系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計靈活多樣、組網(wǎng)方式簡單快捷、系統(tǒng)可靠性高、系統(tǒng)擴(kuò)容方便等特點。3、 熱點區(qū)域話務(wù)分擔(dān)應(yīng)用一些熱點區(qū)域話務(wù)量大，原有系統(tǒng)很難滿足需求，可以考慮使用數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)把較閑的基站載頻資源搬移進(jìn)來，分擔(dān)原區(qū)域的話務(wù)壓力。通過數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，可以提高現(xiàn)有資源的使用率。4、 邊遠(yuǎn)村落覆蓋應(yīng)用在城市的郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)，話務(wù)量相對于密集城區(qū)和一般城區(qū)低一些，但要求室外的連續(xù)覆

12、蓋。在這種區(qū)域的中心地帶，運營商是有機(jī)房和傳輸資源的；在區(qū)域的周邊地帶則機(jī)房資源嚴(yán)重不足，根本無法保證普通基站的安裝條件。針對這種情況，數(shù)字大功率光纖拉遠(yuǎn)可以很好地解決此類地區(qū)的覆蓋。我們可以在郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心地帶具有機(jī)房條件的地方架設(shè)拉遠(yuǎn)型宏基站，滿足中心地帶本地的覆蓋和容量需求；同時通過射頻拉遠(yuǎn)接口，可以在周邊地區(qū)架設(shè)射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備光纖拉遠(yuǎn)，通過光纖直聯(lián)到宏基站的射頻拉遠(yuǎn)接口，共享本地單元的基帶處理能力，實現(xiàn)郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊區(qū)域覆蓋。拉遠(yuǎn)的射頻模塊光纖拉遠(yuǎn)采用壓鑄模設(shè)計，重量輕、體積小，支持室內(nèi)和室外方式，滿足各種應(yīng)用環(huán)境的安裝。這種解決方案，充分考慮了郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)低話務(wù)地區(qū)的實際情況，降低了建設(shè)

13、成本和運維成本。一方面實現(xiàn)了良好的廣域覆蓋，另一方面實現(xiàn)了低成本快速建網(wǎng)，優(yōu)勢是非常明顯的。4.2 did系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備did系統(tǒng)具有強大的組網(wǎng)能力，可以同時在光傳輸和移頻傳輸上結(jié)合進(jìn)行組網(wǎng)，并且支持目前覆蓋組網(wǎng)方式中的各種連接方式，如串行、并行、混合、 環(huán)形、串行移頻、并行移頻等。各種組網(wǎng)方式的靈活組合可支持各種復(fù)雜的傳輸和覆蓋環(huán)境，降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋難度，加快網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)周期?？蓮V泛應(yīng)用于風(fēng)景游覽區(qū)、村村通、山區(qū)等復(fù)雜的傳輸和覆蓋環(huán)境。1、 光傳輸部分多路并行連接 、多路串行連接 、光混合連接 、光環(huán)路連接 2、 移頻傳輸部分一點對一點方式 、一點對多點方式3、 綜合組網(wǎng) 綜合組網(wǎng)是指將光傳輸方式

14、和移頻傳輸方式結(jié)合使用，使涉及到的所有設(shè)備形成一個完成系統(tǒng)的組網(wǎng)方式。在綜合組網(wǎng)中，可以將光傳輸網(wǎng)看做系統(tǒng)的骨干網(wǎng)絡(luò)，在其任何一個節(jié)點上的光遠(yuǎn)端（oru）設(shè)備均可使用中繼覆蓋端（rcu）設(shè)備替代它。并且在中繼覆蓋端（rcu）設(shè)備后通過中繼頻率連接一臺或多臺移頻遠(yuǎn)端（sru）。5 工程人員技術(shù)手冊（調(diào)試與開通）5.1 設(shè)備調(diào)試5.1.1 調(diào)試工具開通新站或問題站點的故障排除需要準(zhǔn)備以下工具：l 筆記本一臺（安裝有terminal終端調(diào)試工具）；l 頻譜儀；l 光功率計；l fc/pc光跳線若干；l rs232串口調(diào)試線一條；l 各類型衰減器若干；l wcdma測試手機(jī)；在調(diào)試之前，應(yīng)首先確認(rèn)設(shè)備

15、是否升級到最新程序，如沒有，應(yīng)首先升級設(shè)備。5.1.2 調(diào)試步驟調(diào)試步驟如下：1、 在機(jī)房里查看近端機(jī)扇區(qū)耦合連接是否按要求且無連接錯誤（注意幾個扇區(qū)之間的順序）。確認(rèn)事項：連接饋線接口處是否接牢固，耦合器是否接反、無源器件功率規(guī)格是否匹配，衰減器衰減量是否足夠，負(fù)載功率規(guī)格是否滿足要求。在使用分集通道的設(shè)備時，首先要檢查主集與分集的饋線是否連接正確，確認(rèn)沒有互相連接顛倒的情況。最后，要求進(jìn)入近端機(jī)的下行的輸入信號不超過-12dbm左右；2、 查看數(shù)字板光纖連通指示燈是否點亮（可能需要等幾分鐘，但不會超過10分鐘），如常亮，說明前后端數(shù)字板之間光路是連通的；如不能正常點亮則說明光路可能存在問題

16、，可利用光功率計進(jìn)行檢測，一般出光側(cè)測得光功率在-5dbm左右，入光側(cè)測得光功率不低于-10dbm，如果是出光測功率過低，則更應(yīng)換光模塊，如果是入光側(cè)光功率過低，則應(yīng)檢查光纖本身問題。對于分集的設(shè)備，首先應(yīng)確定光纖沒有接錯，方法是：若主通路的光纖錯接到分集通路中，數(shù)字板光纖連通指示燈雖然是好的，但是前后端不能通信（查看近端設(shè)備的4.0監(jiān)控板的前后端連通指示燈，若常亮說明前后端通信不正常）； 3、 設(shè)備連通后，用頻譜儀在前端進(jìn)行上行底噪測試，確認(rèn)不存在上行底噪過高的問題，一般底噪是在-70dbm左右，若測得底噪水平明顯高于以上數(shù)值，則可以判明數(shù)字板存在問題，需要更換數(shù)字板。4、 當(dāng)確認(rèn)設(shè)備連接完

17、畢且前后端通信正常之后，就可以用筆記本電腦進(jìn)行參數(shù)配置了。對于數(shù)字光纖寬帶設(shè)備，需要查詢或設(shè)置的參數(shù)有：射頻信號開關(guān)狀態(tài)，上、下行衰減值。其中，上行衰減值、射頻信號開關(guān)狀態(tài)應(yīng)在遠(yuǎn)端設(shè)置，下行衰減值建議在遠(yuǎn)端設(shè)置： 衰減值的設(shè)置原則一是上下行平衡（保持pb滿足要求），二是盡量在信號較大處進(jìn)行衰減（避免引入過量的噪聲）。在做好以上準(zhǔn)備工作后，設(shè)備就可以正常工作了。這時使用測試手機(jī)在覆蓋區(qū)進(jìn)行手機(jī)測試。主要看通話質(zhì)量、手機(jī)接收電平、手機(jī)發(fā)射功率是否滿足要求。 5.2 工程實際調(diào)試開通指南1、 檢察光模塊和跳線數(shù)量，研發(fā)供貨設(shè)備標(biāo)簽為白色打印紙質(zhì)，光模塊和跳線按照一拖二鏈型配置在設(shè)備中配齊。生產(chǎn)供貨設(shè)

18、備標(biāo)簽為金色，光模塊和跳線均按照一拖一配備，其余光模塊數(shù)量由成品倉統(tǒng)一發(fā)貨，所有光模塊（對）和跳線（根）應(yīng)該與需求的覆蓋端數(shù)量一致。2、 數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線為通用數(shù)據(jù)線，由網(wǎng)優(yōu)生產(chǎn)提供，辦事處可根據(jù)需求數(shù)量下單生產(chǎn)。 編碼：200000000006 rs232轉(zhuǎn)接線（軍用防水插頭fqn14-7tk-8轉(zhuǎn)db9）光纖連接上以后，接入端可以提取任一臺覆蓋端參數(shù)，每臺覆蓋端都有獨立的rs232串口，也可獨立提取，數(shù)據(jù)線相同。3、 接入端默認(rèn)為光口1鏈型連接，外部連接光纖口1。覆蓋端防水尾纜通過光纖口進(jìn)入設(shè)備，內(nèi)部有兩個適配器支架，可自由支配，用作與上、下級級聯(lián)。4、 觀察近、遠(yuǎn)端機(jī)中頻板各指示燈狀態(tài)，判

19、斷鏈路鎖定指示燈正常（注意：鏈路指示燈僅表示當(dāng)前端口已連接設(shè)備鎖定情況；如當(dāng)前端口沒有連接設(shè)備，指示燈狀態(tài)為滅）；如果鏈路不能鎖定，再次檢查各尾纖接口無誤，并使用光功率計檢查光纖鏈路，確認(rèn)光收發(fā)情況；主機(jī)中頻板：da鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定移頻模塊鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定圖5.3-1近端機(jī)中頻板指示燈狀態(tài)說明注意：當(dāng)鏈路失鎖、移頻模塊失鎖、或者da失鎖時射頻信號都不能正常輸出，避免對網(wǎng)絡(luò)造成干擾。從機(jī)中頻板：da鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定移頻模塊鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定圖5.3-2 遠(yuǎn)端機(jī)中頻板指示燈狀態(tài)說明注意：當(dāng)pll失鎖、鏈路失鎖、移頻模塊失鎖、或者da失鎖時射頻信號都不能正常輸出，避免對網(wǎng)絡(luò)造成

20、干擾。5、 調(diào)試方法：調(diào)試工具為terminal.exe，正是轉(zhuǎn)產(chǎn)后會發(fā)布最新terminal。設(shè)備配備4.0監(jiān)控單元，監(jiān)控單元信息的提取通過rs232接口。點擊圖標(biāo)啟動國人終端測試工具terminal進(jìn)入調(diào)試界面。圖1在版本選擇中選擇“適用于3g模塊/整機(jī)”。如果是首次安裝terminal，請向管理員索要密碼（密碼：guorensoft）。進(jìn)入后先設(shè)置主菜單中的系統(tǒng)設(shè)置項。在系統(tǒng)設(shè)置中以下幾點配置必須正確：l 使用串口：串口端口必須正確，默認(rèn)為com1，根據(jù)實際情況下拉菜單選擇。l 波特率為9600bit/s。圖2設(shè)置完成后點擊“打開”打開串口，如果打開失敗，請檢查是否有其他應(yīng)用程序占用串口。打開串口后建議先做整機(jī)掃描，點擊人機(jī)界面下方整機(jī)參數(shù)整機(jī)掃描，如圖3。在此頁面可以更改設(shè)備型號和生產(chǎn)序列號，此頁面參數(shù)使用中移網(wǎng)管協(xié)議測試工具是不允許改動的。l 主機(jī)地址出廠時默認(rèn)為“0”，從機(jī)地址默認(rèn)為“1”。安裝時根據(jù)實際需要將各從機(jī)地址在網(wǎng)管參數(shù)頁面設(shè)置不同地址，從機(jī)地址不允許重復(fù)。設(shè)置范圍：1255l 主機(jī)機(jī)器代碼：01354005；從機(jī)機(jī)器代碼：01364005設(shè)備信息：圖3做級聯(lián)調(diào)試時需要設(shè)置網(wǎng)管參數(shù)界面，如圖4所示。設(shè)置項如下：l 從機(jī)設(shè)備個數(shù)和從機(jī)設(shè)備編號。從機(jī)設(shè)備個數(shù)是一臺接入端所帶的所有覆蓋端的總和數(shù)量，從機(jī)設(shè)備的