采用射頻遠端模塊以最少的基站站址換取最大的覆蓋性能
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本文旨在介紹射頻遠端模塊的產生、應用以及特點，希望能為讀者提供一些參考建議。
實現覆蓋的思路—CDMA促進RRH的出現
實現無線覆蓋就需要合理地分布射頻設備，主要有兩種設備。
一是基站，安裝在固定地點實現給定區(qū)域的無線覆蓋?；镜母采w效果、容量能力與設備管理的便利性均很好，但對站址的選擇會有一定的限制從而影響理想的網絡規(guī)劃結構，機房建設要求會導致建設成本占用網絡投資的相當一部分。
另一種是簡單地將基站的無線信號接收下來再轉發(fā)出去的直放站，可以實現廉價的、快速的覆蓋擴展效果。然而直放站在基于CDMA的系統中由于使用相同的載頻，雖然站址建設要求低但由于引入接收噪聲造成了規(guī)劃、工程實施方面受到很多限制，導致建設的困難度增加，更不能與基站共用操作維護中心，從建設時間、專業(yè)人員培養(yǎng)和網絡規(guī)劃方面反而增加了成本投入。因此在建網初期相當一段時間里國內的運營商很不愿意將直放站與CDMA系統放在一起考慮。
因此市場需要新的設備汲取以上兩者的優(yōu)點，提供經濟有效的覆蓋方案。于是在CDMA系統部署的過程中，應運而生了被稱為“射頻拉遠(RRH)”的設備，即將基站中的射頻部分取出做成獨立的設備，并將其通過光纖與基站組成中的數字基帶部分相連，剩下的基站的控制加基帶部分被稱為支持遠端模塊的“宿主基站”。遠端模塊共享宿主基站內的基帶資源池。如圖1所示。
北電是全球第一個在CDMA系統中提供這種產品的設備制造商，其產品已經在中國聯通的CDMA網絡上獲得了充分的認可。
RRH的特點及應用
作為傳統基站的變形，RRH具有傳統基站和直放站不可替代的優(yōu)勢與特點。
RRH體積小巧、重量輕，安裝便捷，射頻部分距離覆蓋點天線最短，節(jié)約能源的絕對消耗，因此大大地降低了網絡的成本投入和后期運維費用。RRH扇區(qū)可以根據應用的需要在靠近覆蓋區(qū)域的地方任意選擇RRH的安裝地點，站點分布可以是規(guī)則的，也可以是零散的，不再受單一天線鐵塔的位置限制。
RRH避免了直放站信號的簡單重復放大，簡化系統環(huán)節(jié)，且不像直放站僅改變原有扇區(qū)的覆蓋拓撲，而是占用一定的基帶資源為特定RRH扇區(qū)射頻系統提供容量服務，不會產生直放站的接收噪底抬升以至飽和自激的問題，更可以通過基站的操作維護系統進行日常維護工作。
和基站扇區(qū)一樣，RRH扇區(qū)共享宿主基站的基帶資源池，獨享扇區(qū)功率。RRH射頻指標也可以參照3GPPR6規(guī)范建議基站標準設計為廣范圍、中等范圍和小范圍幾種類型。室外的RRH扇區(qū)與傳統扇區(qū)可以遵循相同的蜂窩拓撲結構，當RRH扇區(qū)的容量不能滿足容量需求的快速增長時，可以方便地將RRH扇區(qū)替換為傳統的基站扇區(qū)，快速實現網絡演進整合。如以宏蜂窩指標基準設計的RRH，便可透明地替代宏蜂窩的基站，在站址受限的地區(qū)得到應用。設計經驗顯示，大約比例可以占到所有基站站點總數的10%-15%。但光纖會引入傳播時延，因此設計時還需要綜合考慮光纖長度。
在有覆蓋深度要求且業(yè)務密度有限的室內覆蓋應用中，若室外基站的基帶容量足夠，則可以用RRH作為室內覆蓋的信號源共享室外站的基帶資源，以較低的成本投入實現所需的無線覆蓋。據粗略規(guī)劃經驗，以RRH扇區(qū)作為信號源適用于中、低業(yè)務容量密度分布的大、中型覆蓋范圍的建筑物。
RRH應用選擇考慮
目前市場上已有很多不同特性的RRH產品，適當地選擇可以加速網絡建設的速度、降低設備成本，服務于經濟型網絡建設。在網絡建設初、早期的RRH需求可以從如下方面考察。
功率：RRH已有從數百毫瓦至數十瓦發(fā)射功率的系列。如前所述，與宏蜂窩基站架頂輸出功率相當的RRH在站點受限地區(qū)可以替代基站或用于大、中型室內覆蓋；而在初、早期，最迫切需要覆蓋的恰是業(yè)務需求量高的密集城區(qū)室外和室內覆蓋場景，20WRRH將是主流產品。功放效率技術的提升有助于減小功放及射頻設備的體積與重量。
幾百毫瓦的微蜂窩RRH與微蜂窩基站(Micro)或微微蜂窩基站(Pico)均適用于容量密度極高的場景。這類需求數量少但很重要，RRH相對于基站已不具有節(jié)省投資與運維的優(yōu)勢?？紤]到RRH共享宿主基站的基帶資源池，幾十瓦高功率的RRH適用于業(yè)務密度低的室內覆蓋或邊遠郊區(qū)廣覆蓋的場景，但這里多為網絡建設的成熟期之后考慮的覆蓋范圍，且郊區(qū)很少受到站址的限制。
載波：頻帶寬度直接影響到射頻器件的工作性能尤其是功放的線性性能，頻帶越寬、要求越高，則成本越高。從網絡部署的階段和需求來看，單載頻容量受限且無法滿足雙載頻網絡連續(xù)覆蓋的要求。三載波RRH扇區(qū)所需要的基帶資源已很高，不如直接使用基站。兩載波配置可以滿足初、早期容量過渡和無線規(guī)劃要求。
光纖距離：據聯通CDMA網絡實際部署經驗，在城市中最大光纖距離10Km即可滿足應用需求。RRH扇區(qū)雖然部署靈活，但也應考慮到與常規(guī)扇區(qū)之間的相鄰及切換關系的定義。如果RRH扇區(qū)光纖距離太遠，則必然需要一套繁雜的相鄰小區(qū)數據庫，使網絡管理復雜化，且不利于網絡演進過程中的變更需求。
拓撲連接：星型連接可靠性高，是目前運營商采用絕對多數的基站拓撲連接方案。鏈型連接適用于隧道、高速公路場景，參考目前GSM/CDMA系統在北京地鐵里也僅是在車站提供覆蓋的現實，這些區(qū)域往往是網絡建設成熟期后的需求。環(huán)型的可靠性提升遠不抵占用基站基帶端口導致的容量降低。
北電RRH特點
北電的RRH可以連接在北電的主流基站產品上，如WCDMABTS12000。基站既可以作為傳統基站按照常規(guī)的三扇區(qū)基站進行網絡設計，也可以經簡單的現場變更操作將其變更為純粹的RRH宿主基站，或者配合北電的六扇區(qū)功能變更為傳統基站與RRH宿主站的綜合體，同時提供傳統三扇區(qū)和三個RRH扇區(qū)，服務于北電的“智能無縫覆蓋”方案——用傳統扇區(qū)和RRH扇區(qū)靈活組合實現完善的密集城區(qū)無縫覆蓋需求，實現平等高度、均一頻率的無線覆蓋蜂窩結構，最小化導頻污染及高切換率等惡性影響，以最低的成本最大化網絡容量。由于城區(qū)的建筑物與街道分布決定了不可能完全按照無線規(guī)劃設計尋找合適的站點，RRH相對于基站的優(yōu)勢脫穎而出，可以替代宏蜂窩基站掛在墻上、抱桿上或者作為同一頻率室內覆蓋的信號源。在初期容量需求還未激增的階段，還可以利用六扇區(qū)的混合配置以一套基站實現兩套基站的覆蓋能力，實為運營商建設經濟型高性能網絡的好助手。
將傳統基站與宿主基站兩個角色合二為一，一則減少了運營商的網絡設計難度，二則降低了備件的儲存需求，三則提高了網絡演進過程中整合變更的靈活度。這些優(yōu)點已被越來越多的設備制造商所認識，被他們列入下一步的研發(fā)計劃。
作為公共射頻接口(CPRI)的主要發(fā)起者和倡導者之一，北電的RRH遵循CPRI規(guī)范，基站的功能分為射頻設備控制部分REC和可以置于遠端的無線設備RE，可以令運營商的設備選擇更為靈活，同時使得設備制造商將精力集中在更強勢的項目上。
結論
綜上所述，射頻遠端模塊的獨有特性十分適用于綜合考慮經濟效益的無線網絡建設中，必將在即將到來的第三代無線通信系統的建設中發(fā)揮引人注目的作用！
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