GSM數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)原理介紹

1、GSM數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)GSM Digital Remote RF Unit(GRRU) 京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司2008年6月Stock Code: 2342.HK目錄1GRRU產(chǎn)品介紹2GRRU產(chǎn)品特點3GRRU與其他設(shè)備的比較03年啟動軟件無線電的項目研發(fā)05年成功研發(fā)出3G RRU設(shè)備06年將軟件無線電技術(shù)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)07年初，成功研發(fā)出GRRU-GSM數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)迄今已廣泛應(yīng)用于GSM網(wǎng)絡(luò)高鐵、校園、村通、道路和室內(nèi)等區(qū)域的覆蓋1GRRU產(chǎn)品介紹京信GRRU的研發(fā)歷程 GRRU是采用軟件無線電技術(shù)，將GSM Um口信號數(shù)字化，通過光纖傳送到遠端，利用遠端射頻單元再生、放大，

2、實現(xiàn)基站信號拉遠覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)備1GRRU產(chǎn)品介紹概念系統(tǒng)原理框圖1GRRU產(chǎn)品介紹數(shù)字中頻單元主要實現(xiàn)將RF信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號數(shù)字處理單元通過信號處理實現(xiàn)GRRU的各種功能數(shù)字傳輸單元實現(xiàn)數(shù)字基帶信號的光傳輸RF單元實現(xiàn)RF信號的功率放大、小信號的低噪聲接收等電源單元為各模塊提供基本的供電控制單元實現(xiàn)對各功能單元的本地和遠程監(jiān)視和控制1GRRU產(chǎn)品介紹系統(tǒng)原理簡介1GRRU產(chǎn)品介紹系統(tǒng)外觀采用符合CPRI標準的傳輸接口,并應(yīng)用數(shù)字光端機技術(shù)技術(shù)特點射頻信號不隨光信號的衰減而衰減,在長距離和多路分路傳輸系統(tǒng)中保持動態(tài)范圍不變采用數(shù)字傳輸,信號可以多次再生傳輸?shù)恼`碼率小于10exp12避免

3、上行射頻信號過強誘發(fā)光端機飽和2GRRU產(chǎn)品特點技術(shù)特點以ns級速率跟蹤處理每個載頻每個時隙的信號,徹底消除上行噪聲干擾數(shù)字濾波具有比聲表面濾波器更佳的濾波特性完全支持EDGE智能化載波調(diào)度2GRRU產(chǎn)品特點利用軟件無線電的方法把RF信號數(shù)字化,在數(shù)字域?qū)π盘栠M行處理,極大增強了設(shè)備對信號的處理和控制能力技術(shù)特點采用60W的高線性功放,8載頻時每載頻輸出可達7W與上行噪聲控制技術(shù)配合,實現(xiàn)了大功率覆蓋時完美的上下行鏈路平衡2GRRU產(chǎn)品特點采用大功率高線性功放技術(shù),確保多載頻拉遠時超過微蜂窩而接近于基站的覆蓋能力噪聲抑制功能單獨對各射頻拉遠單元的上行噪聲進行控制極大減少各射頻拉遠單元之間上行噪

4、聲的相互干擾徹底消除上行噪聲對基站的影響功能特點2GRRU產(chǎn)品特點超低噪聲原理 A/DDSPA/DDSPBTSNF=20dB-121dBm/200kHz-91dBm/200kHz-136dBm/200kHzDAUDOWN LINKUP LINKL=45dB關(guān)斷模塊G=10dBG=0dB功能特點2GRRU產(chǎn)品特點關(guān)閉噪聲抑制功能的上行時隙圖開啟噪聲抑制功能的上行時隙圖注：測試點為接入控制設(shè)備DAU的射頻輸出口 測試設(shè)備為一拖二GRRU系統(tǒng)自動時延調(diào)整功能實時測量各拉遠單元DRU與接入控制設(shè)備DAU之間的時延能自動或手動調(diào)整各個DRU與接入控制設(shè)備DAU之間的時延消除同扇區(qū)DRU之間重疊信號覆蓋區(qū)

5、域的時延色散干擾功能特點2GRRU產(chǎn)品特點光纜DAU DRU 不采用時延調(diào)整功能時延差超過15us的兩覆蓋設(shè)備重疊覆蓋區(qū)域通話質(zhì)量差大于3km的光纜DRU 功能特點2GRRU產(chǎn)品特點DAU和DRU之間具有一點對多點的星形連接功能DRU之間具有點對點鏈狀的菊花鏈組網(wǎng)功能光波分復用器件和菊花鏈功能配合使用，可以大大節(jié)約光纜資源，使系統(tǒng)組網(wǎng)更加靈活菊花鏈組網(wǎng)功能功能特點2GRRU產(chǎn)品特點DRU覆蓋范圍之間用戶上行鏈路得到改善： 終端與兩臺DRU距離相等時，兩臺DRU同時接收到終端上行時隙，將同時打開上行電路，整個GRRU系統(tǒng)形成一個射頻合并器，為上行鏈路貢獻3dB的增益菊花鏈組網(wǎng)功能功能特點2GRR

6、U產(chǎn)品特點DAUBTSDRUDRUddDRU覆蓋范圍之間用戶上行鏈路得到改善： 終端與兩臺DRU距離不相等時，兩臺DRU接收到終端信號存在時間差，兩個信號回到基站存在不相關(guān)衰落，因而能被均衡器利用，可以提高信號接收質(zhì)量菊花鏈組網(wǎng)功能功能特點2GRRU產(chǎn)品特點DAUBTSDRUDRUd2d1拓撲結(jié)構(gòu)功能特點2GRRU產(chǎn)品特點 極限鏈接6臺 每臺DAU并聯(lián)4路帶外抑制優(yōu)于聲表面濾波器帶內(nèi)波動小于聲表面濾波器相位線性功能特點2GRRU產(chǎn)品特點數(shù)字濾波器400KHz/78dB聲表面濾波器500KHz/40dB功能特點2GRRU產(chǎn)品特點無線信道業(yè)務(wù)量和參考話務(wù)量統(tǒng)計功能針對每個時隙進行的無線信道業(yè)務(wù)量統(tǒng)

7、計針對每個DRU進行獨立無線信道業(yè)務(wù)量統(tǒng)計運營商清楚地了解話務(wù)分布情況運營商知道設(shè)備的投資利用率2GRRU產(chǎn)品特點按預(yù)設(shè)時間進行調(diào)度按檢測到DRU實際話務(wù)量進行調(diào)度按檢測到覆蓋區(qū)域基站的實際話務(wù)量進行調(diào)度自動話務(wù)調(diào)度功能2GRRU產(chǎn)品特點設(shè)備應(yīng)用于載波池-無線資源動態(tài)分配解決方案時,具有更加靈活的調(diào)度能力DRU 光纜BTS2DAU BTS1BTS1信號BTS1信號BTS2信號在覆蓋區(qū)域內(nèi)，話務(wù)量低時的覆蓋情況 在覆蓋區(qū)域內(nèi)檢測到話務(wù)量高時，實時調(diào)入BTS2的信號進行覆蓋，及時吸收話務(wù)量DRU 光纜自動話務(wù)調(diào)度功能2GRRU產(chǎn)品特點載波池動態(tài)調(diào)度技術(shù)載波路由器概念 任意載波任意時刻任意遠端 BT

8、S1BTS2BTS3BTS3BTS1BTS2BTS3BTS1BTS3BTS2OCCBTS3BTS1可擴展功能-自動話務(wù)調(diào)度功能2GRRU產(chǎn)品特點DRU1 主光纜DAU BTSDRU2 DRU3 主光路正常時，下行信號的傳輸方向備用光纜可擴展功能-自動環(huán)路保護功能2GRRU產(chǎn)品特點DRU1 主光纜DAU BTSDRU2 DRU3 主光路斷開后，下行信號的傳輸方向備用光纜可擴展功能-自動環(huán)路保護功能2GRRU產(chǎn)品特點DRU1 主光纜DAU BTSDRU2故障 DRU3 主光路正常，中間設(shè)備故障時下行信號的傳輸方向備用光纜當覆蓋設(shè)備與基站連接時,一般要求引入底噪聲小于-120dBm: 常規(guī)直放站都是

9、通過調(diào)低GUP的辦法規(guī)避直放站對基站的影響，往往會造成不同程度的上下行不平衡;當1個基站帶多臺直放站時，噪聲疊加導致底噪更大抬升，必須進一步下調(diào)Gup,造成更大的鏈路不平衡 具有噪聲抑制功能的GRRU系統(tǒng)，無論接入1臺或多臺DRU，其引入的噪聲始終為-131dBm,徹底消除對基站的干擾,并不需要下調(diào)Gup,鏈路平衡不受任何影響與傳統(tǒng)光纖直放站比較 噪聲對基站的影響3GRRU與其他設(shè)備的比較 組網(wǎng)能力比較傳統(tǒng)直放站的光接收靈敏度為-10dBm，限制了連接遠端的數(shù)量和光路距離 (遠端數(shù)量不超過4臺,光路一般不超過20公里/光功率受限)GRRU光接收靈敏度高，解調(diào)能力強，組網(wǎng)靈活，適應(yīng)能力超強(遠端

10、數(shù)量可達24臺,如果采用時隙合并基站為信源，光路最遠可達80公里/時隙受限)與傳統(tǒng)光纖直放站比較3GRRU與其他設(shè)備的比較時延色散問題傳統(tǒng)光纖直放站因時延色散問題,導致相鄰遠端不能采用同一扇區(qū)信號,而必須采用扇區(qū)交替覆蓋的方式解決，使得設(shè)計、施工難度大，工程可實施性差,且人為引入過多扇區(qū)切換GRRU的DRU可以任意調(diào)整時延，使相鄰DRU時延一致，徹底消除時延色散干擾與傳統(tǒng)光纖直放站比較3GRRU與其他設(shè)備的比較傳統(tǒng)光纖直放站GRRU信號提取從基站取出射頻信號從基站取出射頻信號傳輸方式模擬傳輸數(shù)字傳輸傳輸協(xié)議射頻信號強度調(diào)制模擬光信號CPRI輸出功率40dBm/CH（2載波）37dBm/CH（4

11、載波）45dBm/CH（2載波）42dBm/CH（4載波）上行分集無有噪聲控制調(diào)節(jié)上行增益，貢獻給基站噪聲低于-120dBm/200kHz時隙關(guān)斷技術(shù)，貢獻給基站噪聲低于-132dBm/200kHz組網(wǎng)方式星形星形、鏈形3GRRU與其他設(shè)備的比較與傳統(tǒng)光纖直放站比較傳統(tǒng)光纖直放站GRRU時延調(diào)整無有應(yīng)用場景小規(guī)模補點覆蓋補點覆蓋、規(guī)模性的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)配套功耗300W/遠端400W/遠端網(wǎng)絡(luò)指標小規(guī)模應(yīng)用時，工程應(yīng)用得當，網(wǎng)絡(luò)指標正常，當遠端數(shù)量太多時，會因為了控制噪聲而犧牲上行增益，造成嚴重上下行不平衡與基站配套使用，需調(diào)試得當，網(wǎng)絡(luò)指標正常，吸收話務(wù)能力強覆蓋能力下行20W，上行無分集下行60W

12、，上行有分集價格集采價810萬/每套3GRRU與其他設(shè)備的比較與傳統(tǒng)光纖直放站比較與基站/微蜂窩比較GRRUMicro cellAbis InterfaceCPRI3GRRU與其他設(shè)備的比較拓撲結(jié)構(gòu)微蜂窩GRRU信號提取從BSC取基帶信號從基站取出射頻信號傳輸方式數(shù)字化傳輸數(shù)字化傳輸傳輸協(xié)議E1CPRI信道容量自身載頻板容量與基站共享載頻板容量輸出功率33dBm/CH（2載波）30dBm/CH（4載波）45dBm/CH（2載波）42dBm/CH（4載波）基本性能比較與GSM微蜂窩比較3GRRU與其他設(shè)備的比較微蜂窩GRRU載頻擴容每次載頻，都要增加硬件16載波以內(nèi)不用增加設(shè)備載波上限有上限 ，例如愛立信RBS2302最大串聯(lián)3臺共6載波無上限，并聯(lián)設(shè)備即可無限擴容 傳輸必須預(yù)留傳輸或傳輸復用不需要改動傳輸投資擴容投資較多擴容投資較少擴容能力比較與GSM微蜂窩比較3GRRU與其他設(shè)備的比較對網(wǎng)絡(luò)影響比較微蜂窩GRRU信道容量提 供不提供射頻功率偏小可大可小覆蓋范圍提 高提 高切 換增加切換未增加小區(qū)，只需優(yōu)化切換臨區(qū)列表需增加 需優(yōu)化話務(wù)吸收能力較強很強容量調(diào)度能力不具備具備與GS