GRRU數(shù)字射頻拉遠.ppt

1、GSM數(shù)字射頻拉遠,工程服務部,GRRU（GSM Digital Remote RF Units）,數(shù)字射頻拉遠,GSM數(shù)字射頻拉遠應用場景及案例,5,數(shù)字射頻拉遠背景介紹,數(shù)字射頻拉遠,模擬光纖直放站的技術局限,動態(tài)范圍（NF、IIP3等）受限 每二等分路一次光損耗3dB將引起6dB動態(tài)損失 隨光信號衰減的增加，動態(tài)范圍迅速下降 指標穩(wěn)定性差（模擬光傳輸指標波動） 需要分集（上行或下行）且要求單纖傳輸時，模擬光傳輸?shù)膶崿F(xiàn)困難，成本高 可靠性差 組網(wǎng)拓撲不靈活，適合于點對點連接，采用星形或鏈形拓撲時有技術上的難題，調(diào)度麻煩 傳輸距離受限,數(shù)字射頻拉遠的發(fā)展狀況,數(shù)字射頻拉遠的研制開始于上世紀9

2、0年代中期 自2000年開始，數(shù)字射頻拉遠在韓國移動通信運營商KTF和SKT的3G系統(tǒng)中得到應用 韓國MTI公司、美國CSI公司、韓國Kisan電信等公司均推出了相應的產(chǎn)品,數(shù)字射頻拉遠優(yōu)勢,射頻和光在傳輸過程中是獨立的：信號傳輸和光傳輸之間沒有相互影響，調(diào)試變得簡單。 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)中保持動保持動態(tài)范圍和服務質量不變，使網(wǎng)絡設計更加靈活。 信號的分路和合路通過數(shù)字的方法實現(xiàn)：下行分路通過數(shù)字比特流的復制實現(xiàn)，上行合路通過數(shù)字和實現(xiàn)，數(shù)字分路和路對信號都不會有任何損耗; 數(shù)字光器件的可靠性比模擬光器件高：減少了維護費用; 數(shù)字傳輸?shù)臅r延可以計算和校正：為

3、移動通信的精確定位帶來方便。,數(shù)字射頻拉遠組成,數(shù)字射頻拉遠拓撲結構,數(shù)字射頻拉遠由兩種類型的設備構成，LIM（Local Interface Module，本地接口模塊）和RRH（Remote Radio Head，遠端射頻頭）。,數(shù)字射頻拉遠內(nèi)部結構,GRRU信號處理流程（下行）,LIM通過耦合器將來自基站主天線的移動通信下行信號饋送入雙工器，經(jīng)RF模塊，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，由數(shù)字信號處理單元將其經(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)光收發(fā)器由光纖傳輸?shù)絉RH。在RRH，經(jīng)光收發(fā)器，由數(shù)字信號處理單元解幀后，進行數(shù)字信號處理后

4、，由D/A變換器將其恢復為中頻信號，再經(jīng)上變頻器將其上變頻到射頻，最后經(jīng)發(fā)射機、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。,GRRU信號處理流程（上行）,來自移動終端的上行信號經(jīng)RF模塊，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，由數(shù)字信號處理單元將其經(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)光收發(fā)器由光纖傳輸?shù)絃IM。在LIM，經(jīng)光收發(fā)器，由數(shù)字信號處理單元解幀后，進行數(shù)字信號處理后，由D/A變換器將其恢復為中頻信號，再經(jīng)上變頻器將其上變頻到射頻，最后經(jīng)發(fā)射機、雙工器以及耦合器送給基站。,GRRU模塊構成（LIM）,GRRU模塊構成（RRH）,GRRU外觀,GSM數(shù)

5、字射頻拉遠LIM外觀,GRRU近端機LIM結構包括: 中頻盤，變頻模塊，環(huán)境監(jiān)控盤，modem，電源模塊,GRRU近端機實物圖：,光口零：OPTIC1 注意為斜口纖（綠）,光口壹：OPTIC2 注意為斜口纖（綠）,RX(U)分集接口,TX/RX收發(fā)接口,SIM卡插槽,Modem電源開關,調(diào)測面板,近端機電源開關,設備IP地址,GRRU外觀,GRRU外觀,GSM數(shù)字射頻拉遠RRH外觀,GRRU遠端機RRH結構包括: 中頻盤，變頻模塊，環(huán)境監(jiān)控盤，低噪放（），功放，雙工器，濾波器，電源模塊,GRRU遠端機實物圖：,光口零：OPTIC1與近端或與上一級遠端連接注意為斜口纖(綠),光口壹： OPTIC

6、2與下一條遠端或近端連接注意為斜口纖（綠）,RX(U)分集接口,TX/RX收發(fā)接口,調(diào)測面板,GRRU外觀,數(shù)字射頻拉遠主要技術指標,GRRU主要技術指標,GRRU主要技術指標,GRRU產(chǎn)品類別及機械性能,數(shù)字射頻拉遠產(chǎn)品特點,完善的監(jiān)控功能：可實現(xiàn)近端和遠端一體監(jiān)控，支持統(tǒng)一網(wǎng)管標準，提供短消息遠程通訊方式。 上行噪聲抑制：對各遠端站的上行噪聲進行控制，極大減少各遠端站之間上行噪聲相互干擾，消除上行干擾對基站的影響 實現(xiàn)信號的分集接收，改善上行信號質量，保證上下行信號更加平衡。 時延調(diào)整功能：消除同扇區(qū)不同RRH之間重疊覆蓋區(qū)域的時延色散干擾。 LIM和RRH之間具有一點對多點的星形連接功能

7、,RRH之間具有點對點鏈狀的菊花鏈組網(wǎng)功能。 采用波分復用的方式，近端設備和遠端設備之間的雙向信號傳輸共用同一根光纖，減少占用光纖資源。 激光器的接收靈敏度高：物理傳輸上可支持長達40km的光纖（注：需考慮基站系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化）。,GRRU產(chǎn)品特點,GRRU產(chǎn)品特點,采用CPRI（通用公共無線電接口）標準傳輸接口，并應用數(shù)字光傳輸技術 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 傳輸誤碼率小于10exp-12,GRRU產(chǎn)品特點,采用軟件無線電技術，將RF信號數(shù)字化，在數(shù)字域對信號進行處理，極大增強設備對信號的處理和控制能力 數(shù)字濾波

8、器具有比聲表濾波器更佳的濾波特性 帶外抑制優(yōu)于聲表濾波器 帶內(nèi)波動小于聲表濾波器 相位線性，失真度小,GRRU產(chǎn)品特點,采用大功率高線性功放技術,確保多載頻拉遠時超過微蜂窩而接近于基站的覆蓋能力 最大輸出可達60W，支持16載波。 與上行噪聲控制技術配合,實現(xiàn)了大功率覆蓋時完美的上下行鏈路平衡,GRRU產(chǎn)品特點,上行噪聲抑制 對各個RRH的上行噪聲進行控制，極大減少各個RRH之間上行噪聲相互干擾。 RRH搜索上行脈沖信號，若有用戶試圖呼叫，即對信號進行放大，若無用戶呼叫嘗試，則關閉信道。,GRRU產(chǎn)品特點,若設備上行增益為43dB，當設備關閉噪聲抑制功能的情況下，測得設備底噪為84dBm。（上

9、行5選頻）,GRRU產(chǎn)品特點,當設備打開噪聲抑制功能的情況下，設備底噪為 97.7dBm。（上行5選頻）,GRRU產(chǎn)品特點,時延調(diào)整功能 實時測量各個RRH與LIM之間的時延 自動或手動調(diào)整各個RRH與LIM之間的時延，使不同的RRH與LIM之間的時延相等 消除同扇區(qū)不同RRH之間重疊覆蓋區(qū)域的時延色散干擾,GRRU產(chǎn)品特點,傳統(tǒng)光纖直放站因時延問題，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，使得設計、施工難度加大，工程可實施性差，且人為引入過多扇區(qū)切換。 GSM數(shù)字射頻拉遠的RRH可以任意調(diào)整時延，使相鄰RRH時延一致，徹底消除時延不同引起的干擾，減少切換次數(shù)。 R

10、RH的時延計算：若RRH1連接LIM的光纜距離為L1，RRH2連接LIM光纜的距離為L2。則RRH1與RRH2的時延t(L2L1)5us,GRRU產(chǎn)品特點,具有靈活的組網(wǎng)方式 星型結構：即一臺中繼端直接帶多個遠端（數(shù)目暫定為一拖二） 星型級聯(lián)結構（菊花鏈結構）：此種方式特別適用于鐵路、地鐵、隧道等的覆蓋 環(huán)型結構：網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡自愈能力，在一段光纖出現(xiàn)故障時可以進行鏈路倒換 混合式結構：類似于室內(nèi)光纖分布系統(tǒng)，但數(shù)字方式具有傳輸動態(tài)范圍大，所帶遠端個數(shù)基本不受限制的優(yōu)點,GRRU的組網(wǎng)方式,A、星型結構：即一臺近端直接帶多個遠端（暫定為一拖二）。,GRRU的組網(wǎng)方式,B、鏈式結構： 此種方式特別

11、適用于鐵路、地鐵、隧道等的覆蓋。,GRRU的組網(wǎng)方式,C、環(huán)型結構： 網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡自愈能力，在一段光纖出現(xiàn)故障時可以進行鏈路倒換 。,GRRU的組網(wǎng)方式,D、混合式結構： 類似于室內(nèi)光纖分布系統(tǒng)，但數(shù)字方式具有傳輸動態(tài)范圍大，所帶遠端個數(shù)基本不受限制的優(yōu)點 。,傳統(tǒng)光纖直放站與GRRU的比較（一）,噪聲疊加嚴重，不支持遠端級聯(lián) 組網(wǎng)方式固定 對光纖資源利用率低 無法補償各個遠端站之間的時延，無法抑制多徑，各個覆蓋區(qū)之間存在干擾,傳統(tǒng)直放站,傳統(tǒng)光纖直放站與GRRU的比較（二）,抑制噪聲疊加，信號可多次再生，支持遠端站級聯(lián) 組網(wǎng)方式靈活 對光纖資源利用率高 可以通過自動或者手動調(diào)整時延，消除各個

12、覆蓋區(qū)之間的干擾,數(shù)字射頻拉遠,我司產(chǎn)品擴展功能,話務統(tǒng)計功能 針對每個載頻每個時隙進行話務統(tǒng)計 針對每個RRH進行獨立話務統(tǒng)計 了解話務分布情況，提高設備的投資利用率 自動載波調(diào)度功能 按預先設定的時間進行載波調(diào)度 按RRH檢測到的實際話務量進行載波調(diào)度 按檢測到施主基站的實際話務量進行載波調(diào)度,數(shù)字射頻拉遠應用場景,數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,1、密集城區(qū)無線覆蓋解決方案 利用混合組網(wǎng)方式解決密集區(qū)域覆蓋問題加以覆蓋。,數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,2、室內(nèi)覆蓋解決方案 利用利用耦合基站信號進行室內(nèi)信號的覆蓋。,數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,3、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)無線覆蓋解決方案 利用環(huán)形組

13、網(wǎng)實現(xiàn)小村鎮(zhèn)的覆蓋。,數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,4、高速鐵路無線覆蓋解決方案 利用高速鐵路沿線縱深長，覆蓋距離遠，而數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)支持14并8串（或更多）組網(wǎng)方式，可進行超遠距離的覆蓋，并且組網(wǎng)方式靈活多樣。,數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,5、公路覆蓋無線解決方案 利用引入公路周圍基站信號，利用數(shù)字射頻拉遠設備進行覆蓋 。根據(jù)實際需要還可再行添加更多遠端進行更遠距離覆蓋。,數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,6、大型場館覆蓋解決方案 采用混合組網(wǎng)（環(huán)型并聯(lián)）的形式，均勻覆蓋整個觀眾席及門口走道。 將基站信號引入體育場館，并利用時間開關控制，保證在人流高峰期間，話務量的穩(wěn)定吸收。,數(shù)字射頻

14、拉遠系統(tǒng)的應用場景分析,7、載波調(diào)度應用方式 自動載波調(diào)度功能，利用數(shù)字射頻拉遠系統(tǒng)根據(jù)覆蓋區(qū)域的話務量情況，自動調(diào)動載波資源替代基站進行話務量的吸收。,各地應用情況（一）,各地應用情況（二）,工程案例,1.河北滄州高鐵 2.日照五蓮大青山 3.泰安貞一學校 4.滄縣供電局項目,* 河北滄州高鐵項目 滄州高鐵線南霞口其林臥段約有7.5公里長，和諧號動車途經(jīng)此路段時速高達205公里，由于CRH車體密封性好、損耗高，列車速度快等原因，車廂內(nèi)通信質量明顯下降。為保證移動用戶在乘坐和諧號動車時能夠得到高品質的通話質量。該項目采用GRRU 1拖11菊花鏈組網(wǎng)的方式對南霞口至其林臥段7.5km的鐵路進行專

15、網(wǎng)覆蓋，在達到最佳覆蓋效果的同時能充分利用基站的載頻資源。,河北滄州高鐵項目,南霞口其林臥段系統(tǒng)組網(wǎng)框圖如下：,河北滄州高鐵項目,設備安裝圖片如下所示：,河北滄州高鐵項目,該工程選用的是 15米的水泥桿做設備及天線的支撐，埋深3米；鐵路路基基本與水泥桿安裝地面高度一致，部分區(qū)域鐵路路面略高于安裝點1米左右，天線整體長約2.5米；即天線實際掛高在8-9米的高度。站間距控制在700米左右，實施完成后測試效果十分理想，在動車車廂內(nèi)接受電平均在-65dBm以上,以下是部分測試數(shù)據(jù),覆蓋前電平覆蓋圖如下：,河北滄州高鐵項目,覆蓋前電平統(tǒng)計圖如下：,從上圖可知，該段鐵路75dBm以上場強在68.9，場強偏

16、弱。且在該路段共有7次切換，在其林臥處還出現(xiàn)一次掉話。對于高速移動通信中，場強偏弱將導致小區(qū)重選、切換失敗。,河北滄州高鐵項目,其林臥,覆蓋區(qū)7.5Km,覆蓋后電平覆蓋圖如下：,河北滄州高鐵項目,覆蓋后電平統(tǒng)計圖如下：,從以上圖表分析，場強高于65dBm的占比達到100。說明在對該鐵路段進行專項覆蓋后，信號強度、及覆蓋率都有了大幅度提升。能很好滿足動車在高速運行過程中的小區(qū)重選及切換要求。,河北滄州高鐵項目,甬臺溫鐵路從寧波至溫州，全長282.42公里，屬國家I級鐵路，為一次性修建雙線電氣化鐵路，滿足開行雙層集裝箱列車要求，預計于2009年建成通車，其中，新建13個車站，198座橋梁，58座隧

17、道； 溫福鐵路溫州境內(nèi)瑞安段約70公里左右，包含隧道15個，也列入本次甬臺溫高鐵覆蓋項目之中。 本項目共采用我公司GRRU設備240套,日照五蓮大青山項目（一拖一）,*日照五蓮大青山風景區(qū)覆蓋項目 日照五蓮大青山風景區(qū)位于五蓮縣城西南7公里處，經(jīng)現(xiàn)場勘測及模擬移動用戶CQT撥打測試，我們發(fā)現(xiàn)景區(qū)內(nèi)的大部分區(qū)域信號較弱，其信號強度電平值為-85-105dBm之間；因此導致手機無法接通，經(jīng)常掉話，影響到到此旅游的游客的正常通話。為了解決日照五蓮大青山風景區(qū)信號很差的問題，我們在紅泥崖基站機房安裝GRRU近端，在日照五蓮大青山風景區(qū)停車場附近回車崖山頂機房安裝GRRU遠端覆蓋該區(qū)域，從而達到覆蓋效果

18、。 GRRU近遠端光纜距離約6.6km。,近端安裝效果圖,遠端安裝效果圖,五蓮大青山風景區(qū)，設備安裝在回車崖山頂?shù)臋C房，通過安裝于山頂鐵塔上的兩副天線，覆蓋整個景區(qū)，具體覆蓋區(qū)域示意圖如右圖所示：,日照五蓮大青山項目,說明：綠色路線通話質量表示接收場強=75dB 藍色路線通話質量表示接收場強=90dBm 黃色色路線通話質量表示接收場強=105dBm 紅色色色路線通話質量表示接收場強=120dBm 一個紫色手掌表示切換成功一次；一個紅色手掌表示切換失敗一次。,根據(jù)上圖可以看出覆蓋前整個進山公路以及停車場賓館主要景區(qū)信號強度均較差，并且切換較多甚至出現(xiàn)切換失敗的地方嚴重影響到移動用戶的正常通話。,

19、覆蓋前測試圖如下：,日照五蓮大青山項目,覆蓋后測試圖如下：,根據(jù)上圖可以看出覆蓋后信號強度較之覆蓋前有很大改善，切換次數(shù)大幅度減少，僅在上山途中由于山體遮擋信號較弱時出現(xiàn)2次切換。,日照五蓮大青山項目,覆蓋后Rx_Qual（通話品質）數(shù)據(jù),根據(jù)上圖表可以看出覆蓋后信號強度較之覆蓋前有很大改善，信號強度明顯增強，除少部分屏蔽較嚴重區(qū)域信號稍差為-85dBm左右外，其他區(qū)域均為-60dBm左右，通話質量絕大部分時間為0，通過CQT撥打測試，通話效果良好。,日照五蓮大青山項目,* 泰安貞一學校項目 泰安市望月小區(qū)以及裝飾精品城位于泰安泰山大街以及迎勝南路交匯處，由于小區(qū)內(nèi)建筑物較為密集，屏蔽較為嚴重，在裝飾城以及小區(qū)信號很差嚴重影響了移動用戶的手機使用，經(jīng)現(xiàn)場測試，我們決定在貞一學?；緳C房內(nèi)新建機柜并同過光纜將信號引至精品城以及望月小區(qū)內(nèi)對信號弱區(qū)域經(jīng)行覆蓋，下圖為一拖二覆蓋示意圖。,泰安貞一學校項目,遠端一 遠端一安裝于小區(qū)后一居民樓二樓頂平臺，天線朝向小區(qū)內(nèi)一樓的裝飾材料精品城經(jīng)行覆蓋,泰安貞一學校項目,遠端二 遠端二安裝于望月小區(qū)B區(qū)8號樓前花園內(nèi)，如圖所示對小區(qū)內(nèi)弱信號區(qū)域進行覆蓋,遠端二位置，覆蓋此處周圍4棟住宅樓，采用廣告牌式美化天線,8,6,5,7,9,10,泰安貞一學校項目,滄縣供電局項目（室內(nèi)覆蓋）,滄縣供電局位于滄縣南環(huán)東中路，經(jīng)現(xiàn)場勘測及模擬移動用戶CQ