GRRU数字射频拉远.ppt

1、GSM数字射频拉远,工程服务部,GRRU（GSM Digital Remote RF Units）,数字射频拉远,GSM数字射频拉远应用场景及案例,5,数字射频拉远背景介绍,数字射频拉远,模拟光纤直放站的技术局限,动态范围（NF、IIP3等）受限 每二等分路一次光损耗3dB将引起6dB动态损失 随光信号衰减的增加，动态范围迅速下降 指标稳定性差（模拟光传输指标波动） 需要分集（上行或下行）且要求单纤传输时，模拟光传输的实现困难，成本高 可靠性差 组网拓扑不灵活，适合于点对点连接，采用星形或链形拓扑时有技术上的难题，调度麻烦 传输距离受限,数字射频拉远的发展状况,数字射频拉远的研制开始于上世纪9

2、0年代中期 自2000年开始，数字射频拉远在韩国移动通信运营商KTF和SKT的3G系统中得到应用 韩国MTI公司、美国CSI公司、韩国Kisan电信等公司均推出了相应的产品,数字射频拉远优势,射频和光在传输过程中是独立的：信号传输和光传输之间没有相互影响，调试变得简单。 信号不随光信号的衰减而衰减：在长距离和多路分路传输系统中保持动保持动态范围和服务质量不变，使网络设计更加灵活。 信号的分路和合路通过数字的方法实现：下行分路通过数字比特流的复制实现，上行合路通过数字和实现，数字分路和路对信号都不会有任何损耗; 数字光器件的可靠性比模拟光器件高：减少了维护费用; 数字传输的时延可以计算和校正：为

3、移动通信的精确定位带来方便。,数字射频拉远组成,数字射频拉远拓扑结构,数字射频拉远由两种类型的设备构成，LIM（Local Interface Module，本地接口模块）和RRH（Remote Radio Head，远端射频头）。,数字射频拉远内部结构,GRRU信号处理流程（下行）,LIM通过耦合器将来自基站主天线的移动通信下行信号馈送入双工器，经RF模块，由下变频器将其下变频到中频信号，然后经A/D变换器变换为数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过数字信号处理后，按一定帧格式打包成串行数据，再经光收发器由光纤传输到RRH。在RRH，经光收发器，由数字信号处理单元解帧后，进行数字信号处理后

4、，由D/A变换器将其恢复为中频信号，再经上变频器将其上变频到射频，最后经发射机、双工器以及天线发射至覆盖区域。,GRRU信号处理流程（上行）,来自移动终端的上行信号经RF模块，由下变频器将其下变频到中频信号，然后经A/D变换器变换为数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过数字信号处理后，按一定帧格式打包成串行数据，再经光收发器由光纤传输到LIM。在LIM，经光收发器，由数字信号处理单元解帧后，进行数字信号处理后，由D/A变换器将其恢复为中频信号，再经上变频器将其上变频到射频，最后经发射机、双工器以及耦合器送给基站。,GRRU模块构成（LIM）,GRRU模块构成（RRH）,GRRU外观,GSM数

5、字射频拉远LIM外观,GRRU近端机LIM结构包括: 中频盘，变频模块，环境监控盘，modem，电源模块,GRRU近端机实物图：,光口零：OPTIC1 注意为斜口纤（绿）,光口壹：OPTIC2 注意为斜口纤（绿）,RX(U)分集接口,TX/RX收发接口,SIM卡插槽,Modem电源开关,调测面板,近端机电源开关,设备IP地址,GRRU外观,GRRU外观,GSM数字射频拉远RRH外观,GRRU远端机RRH结构包括: 中频盘，变频模块，环境监控盘，低噪放（），功放，双工器，滤波器，电源模块,GRRU远端机实物图：,光口零：OPTIC1与近端或与上一级远端连接注意为斜口纤(绿),光口壹： OPTIC

6、2与下一条远端或近端连接注意为斜口纤（绿）,RX(U)分集接口,TX/RX收发接口,调测面板,GRRU外观,数字射频拉远主要技术指标,GRRU主要技术指标,GRRU主要技术指标,GRRU产品类别及机械性能,数字射频拉远产品特点,完善的监控功能：可实现近端和远端一体监控，支持统一网管标准，提供短消息远程通讯方式。 上行噪声抑制：对各远端站的上行噪声进行控制，极大减少各远端站之间上行噪声相互干扰，消除上行干扰对基站的影响 实现信号的分集接收，改善上行信号质量，保证上下行信号更加平衡。 时延调整功能：消除同扇区不同RRH之间重叠覆盖区域的时延色散干扰。 LIM和RRH之间具有一点对多点的星形连接功能

7、,RRH之间具有点对点链状的菊花链组网功能。 采用波分复用的方式，近端设备和远端设备之间的双向信号传输共用同一根光纤，减少占用光纤资源。 激光器的接收灵敏度高：物理传输上可支持长达40km的光纤（注：需考虑基站系统参数优化）。,GRRU产品特点,GRRU产品特点,采用CPRI（通用公共无线电接口）标准传输接口，并应用数字光传输技术 射频信号不随光信号的衰减而衰减，在长距离和多路分路传输系统中保持动态范围不变 采用数字传输，信号可以多次再生 传输误码率小于10exp-12,GRRU产品特点,采用软件无线电技术，将RF信号数字化，在数字域对信号进行处理，极大增强设备对信号的处理和控制能力 数字滤波

8、器具有比声表滤波器更佳的滤波特性 带外抑制优于声表滤波器 带内波动小于声表滤波器 相位线性，失真度小,GRRU产品特点,采用大功率高线性功放技术,确保多载频拉远时超过微蜂窝而接近于基站的覆盖能力 最大输出可达60W，支持16载波。 与上行噪声控制技术配合,实现了大功率覆盖时完美的上下行链路平衡,GRRU产品特点,上行噪声抑制 对各个RRH的上行噪声进行控制，极大减少各个RRH之间上行噪声相互干扰。 RRH搜索上行脉冲信号，若有用户试图呼叫，即对信号进行放大，若无用户呼叫尝试，则关闭信道。,GRRU产品特点,若设备上行增益为43dB，当设备关闭噪声抑制功能的情况下，测得设备底噪为84dBm。（上

9、行5选频）,GRRU产品特点,当设备打开噪声抑制功能的情况下，设备底噪为 97.7dBm。（上行5选频）,GRRU产品特点,时延调整功能 实时测量各个RRH与LIM之间的时延 自动或手动调整各个RRH与LIM之间的时延，使不同的RRH与LIM之间的时延相等 消除同扇区不同RRH之间重叠覆盖区域的时延色散干扰,GRRU产品特点,传统光纤直放站因时延问题，导致相邻远端不能采用同一扇区信号，而必须采用扇区交替覆盖的方式解决，使得设计、施工难度加大，工程可实施性差，且人为引入过多扇区切换。 GSM数字射频拉远的RRH可以任意调整时延，使相邻RRH时延一致，彻底消除时延不同引起的干扰，减少切换次数。 R

10、RH的时延计算：若RRH1连接LIM的光缆距离为L1，RRH2连接LIM光缆的距离为L2。则RRH1与RRH2的时延t(L2L1)5us,GRRU产品特点,具有灵活的组网方式 星型结构：即一台中继端直接带多个远端（数目暂定为一拖二） 星型级联结构（菊花链结构）：此种方式特别适用于铁路、地铁、隧道等的覆盖 环型结构：网络具有网络自愈能力，在一段光纤出现故障时可以进行链路倒换 混合式结构：类似于室内光纤分布系统，但数字方式具有传输动态范围大，所带远端个数基本不受限制的优点,GRRU的组网方式,A、星型结构：即一台近端直接带多个远端（暂定为一拖二）。,GRRU的组网方式,B、链式结构： 此种方式特别

11、适用于铁路、地铁、隧道等的覆盖。,GRRU的组网方式,C、环型结构： 网络具有网络自愈能力，在一段光纤出现故障时可以进行链路倒换 。,GRRU的组网方式,D、混合式结构： 类似于室内光纤分布系统，但数字方式具有传输动态范围大，所带远端个数基本不受限制的优点 。,传统光纤直放站与GRRU的比较（一）,噪声叠加严重，不支持远端级联 组网方式固定 对光纤资源利用率低 无法补偿各个远端站之间的时延，无法抑制多径，各个覆盖区之间存在干扰,传统直放站,传统光纤直放站与GRRU的比较（二）,抑制噪声叠加，信号可多次再生，支持远端站级联 组网方式灵活 对光纤资源利用率高 可以通过自动或者手动调整时延，消除各个

12、覆盖区之间的干扰,数字射频拉远,我司产品扩展功能,话务统计功能 针对每个载频每个时隙进行话务统计 针对每个RRH进行独立话务统计 了解话务分布情况，提高设备的投资利用率 自动载波调度功能 按预先设定的时间进行载波调度 按RRH检测到的实际话务量进行载波调度 按检测到施主基站的实际话务量进行载波调度,数字射频拉远应用场景,数字射频拉远系统的应用场景分析,1、密集城区无线覆盖解决方案 利用混合组网方式解决密集区域覆盖问题加以覆盖。,数字射频拉远系统的应用场景分析,2、室内覆盖解决方案 利用利用耦合基站信号进行室内信号的覆盖。,数字射频拉远系统的应用场景分析,3、农村乡镇无线覆盖解决方案 利用环形组

13、网实现小村镇的覆盖。,数字射频拉远系统的应用场景分析,4、高速铁路无线覆盖解决方案 利用高速铁路沿线纵深长，覆盖距离远，而数字射频拉远系统支持14并8串（或更多）组网方式，可进行超远距离的覆盖，并且组网方式灵活多样。,数字射频拉远系统的应用场景分析,5、公路覆盖无线解决方案 利用引入公路周围基站信号，利用数字射频拉远设备进行覆盖 。根据实际需要还可再行添加更多远端进行更远距离覆盖。,数字射频拉远系统的应用场景分析,6、大型场馆覆盖解决方案 采用混合组网（环型并联）的形式，均匀覆盖整个观众席及门口走道。 将基站信号引入体育场馆，并利用时间开关控制，保证在人流高峰期间，话务量的稳定吸收。,数字射频

14、拉远系统的应用场景分析,7、载波调度应用方式 自动载波调度功能，利用数字射频拉远系统根据覆盖区域的话务量情况，自动调动载波资源替代基站进行话务量的吸收。,各地应用情况（一）,各地应用情况（二）,工程案例,1.河北沧州高铁 2.日照五莲大青山 3.泰安贞一学校 4.沧县供电局项目,* 河北沧州高铁项目 沧州高铁线南霞口其林卧段约有7.5公里长，和谐号动车途经此路段时速高达205公里，由于CRH车体密封性好、损耗高，列车速度快等原因，车厢内通信质量明显下降。为保证移动用户在乘坐和谐号动车时能够得到高品质的通话质量。该项目采用GRRU 1拖11菊花链组网的方式对南霞口至其林卧段7.5km的铁路进行专

15、网覆盖，在达到最佳覆盖效果的同时能充分利用基站的载频资源。,河北沧州高铁项目,南霞口其林卧段系统组网框图如下：,河北沧州高铁项目,设备安装图片如下所示：,河北沧州高铁项目,该工程选用的是 15米的水泥杆做设备及天线的支撑，埋深3米；铁路路基基本与水泥杆安装地面高度一致，部分区域铁路路面略高于安装点1米左右，天线整体长约2.5米；即天线实际挂高在8-9米的高度。站间距控制在700米左右，实施完成后测试效果十分理想，在动车车厢内接受电平均在-65dBm以上,以下是部分测试数据,覆盖前电平覆盖图如下：,河北沧州高铁项目,覆盖前电平统计图如下：,从上图可知，该段铁路75dBm以上场强在68.9，场强偏

16、弱。且在该路段共有7次切换，在其林卧处还出现一次掉话。对于高速移动通信中，场强偏弱将导致小区重选、切换失败。,河北沧州高铁项目,其林卧,覆盖区7.5Km,覆盖后电平覆盖图如下：,河北沧州高铁项目,覆盖后电平统计图如下：,从以上图表分析，场强高于65dBm的占比达到100。说明在对该铁路段进行专项覆盖后，信号强度、及覆盖率都有了大幅度提升。能很好满足动车在高速运行过程中的小区重选及切换要求。,河北沧州高铁项目,甬台温铁路从宁波至温州，全长282.42公里，属国家I级铁路，为一次性修建双线电气化铁路，满足开行双层集装箱列车要求，预计于2009年建成通车，其中，新建13个车站，198座桥梁，58座隧

17、道； 温福铁路温州境内瑞安段约70公里左右，包含隧道15个，也列入本次甬台温高铁覆盖项目之中。 本项目共采用我公司GRRU设备240套,日照五莲大青山项目（一拖一）,*日照五莲大青山风景区覆盖项目 日照五莲大青山风景区位于五莲县城西南7公里处，经现场勘测及模拟移动用户CQT拨打测试，我们发现景区内的大部分区域信号较弱，其信号强度电平值为-85-105dBm之间；因此导致手机无法接通，经常掉话，影响到到此旅游的游客的正常通话。为了解决日照五莲大青山风景区信号很差的问题，我们在红泥崖基站机房安装GRRU近端，在日照五莲大青山风景区停车场附近回车崖山顶机房安装GRRU远端覆盖该区域，从而达到覆盖效果

18、。 GRRU近远端光缆距离约6.6km。,近端安装效果图,远端安装效果图,五莲大青山风景区，设备安装在回车崖山顶的机房，通过安装于山顶铁塔上的两副天线，覆盖整个景区，具体覆盖区域示意图如右图所示：,日照五莲大青山项目,说明：绿色路线通话质量表示接收场强=75dB 蓝色路线通话质量表示接收场强=90dBm 黄色色路线通话质量表示接收场强=105dBm 红色色色路线通话质量表示接收场强=120dBm 一个紫色手掌表示切换成功一次；一个红色手掌表示切换失败一次。,根据上图可以看出覆盖前整个进山公路以及停车场宾馆主要景区信号强度均较差，并且切换较多甚至出现切换失败的地方严重影响到移动用户的正常通话。,

19、覆盖前测试图如下：,日照五莲大青山项目,覆盖后测试图如下：,根据上图可以看出覆盖后信号强度较之覆盖前有很大改善，切换次数大幅度减少，仅在上山途中由于山体遮挡信号较弱时出现2次切换。,日照五莲大青山项目,覆盖后Rx_Qual（通话品质）数据,根据上图表可以看出覆盖后信号强度较之覆盖前有很大改善，信号强度明显增强，除少部分屏蔽较严重区域信号稍差为-85dBm左右外，其他区域均为-60dBm左右，通话质量绝大部分时间为0，通过CQT拨打测试，通话效果良好。,日照五莲大青山项目,* 泰安贞一学校项目 泰安市望月小区以及装饰精品城位于泰安泰山大街以及迎胜南路交汇处，由于小区内建筑物较为密集，屏蔽较为严重，在装饰城以及小区信号很差严重影响了移动用户的手机使用，经现场测试，我们决定在贞一学校基站机房内新建机柜并同过光缆将信号引至精品城以及望月小区内对信号弱区域经行覆盖，下图为一拖二覆盖示意图。,泰安贞一学校项目,远端一 远端一安装于小区后一居民楼二楼顶平台，天线朝向小区内一楼的装饰材料精品城经行覆盖,泰安贞一学校项目,远端二 远端二安装于望月小区B区8号楼前花园内，如图所示对小区内弱信号区域进行覆盖,远端二位置，覆盖此处周围4栋住宅楼，采用广告牌式美化天线,8,6,5,7,9,10,泰安贞一学校项目,沧县供电局项目（室内覆盖）,沧县供电局位于沧县南环东中路，经现场勘测及模拟移动用户CQ