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光纤拉远技术要求知道
光纤拉远设备技术要求
(草案)
中国移动通信集团公司
2007年2月
目录
1RRU原理及结构1
1.1光纤拉远系统结构1
1.2基带系统BBU1
1.3射频系统RRU2
1.4光纤传输系统2
1.5RRU的天馈系统3
2光纤拉远设备技术要求4
2.1基站最大输出功率4
2.2频率稳定性4
2.3功率控制的动态范围4
2.4最小输出功率4
2.5主公共控制物理信道(PCCPCH)功率准确性4
2.6主公共控制物理信道(PCCPCH)功率稳定性4
2.7发射关功率4
2.8占用带宽5
2.9杂散辐射/与GSM900共存5
2.10杂散辐射/与DCS1800共存5
2.11杂散辐射/与WCDMA共存5
2.12杂散辐射/与GSM900共址5
2.13杂散辐射/与DCS1800共址5
2.14杂散辐射/与WCDMA共址5
2.15向量误差幅度(EVM)6
2.16峰值码域误差6
2.17参考灵敏度6
2.18接收机动态范围6
2.19阻塞特性6
2.20与GSM900/DCS1800共址情况下的阻塞特性7
3光纤拉远设备应用技术要求8
3.1设备环境要求8
3.1.1BBU设备对温湿度要求8
3.1.2RRU设备对温湿度要求:
8
3.2设备电源要求8
3.2.1BBU设备对电源的要求8
3.2.2RRU设备对电源的要求9
3.3光纤选用要求9
3.4防雷与接地9
4光纤拉远设备应用技术要求11
4.1RRU系统应用特点11
4.2RRU典型应用场景11
5光纤拉远设备配置技术要求16
5.1功率配置16
5.2电源配置16
5.3级联配置16
6各厂家设备参数18
RRU原理及结构
光纤拉远系统结构
RRU技术是采用数字拉远技术,把数字中频推到前端,室内和室外采用高速光纤连接。
室内单元和塔顶单元之间采用光纤连接,传输数字基带信号。
每个扇区仅需要一对光纤即可,大大降低了工程施工和维护的难度。
由于室内单元主要做基带处理,因此称为基带池(BBU),而室外单元称作RRU,一起构成BBU+RRU架构的TD-SCDMA基站解决方案。
光纤拉远系统主要由RRU和BBU组成,BBU和RRU的结构示意图如下图所示:
图1.1-1:
BBU和RRU结构示意图
BBU和RRU共同组成NodeB,两者之间的的接口为光接口,二者之间通过光纤传输基带数据和OAM信令数据。
基带系统BBU
基带系统BBU部分主要完成基带信号的处理。
主要由以下子系统构成:
表1.2-1:
BBU的组成
模块
功能
软件子系统
操作系统、数据库、业务处理、传输层处理、操作维护功能。
控制子系统
提供系统时钟同步及分配,以及操作、维护、控制硬件平台。
Iub接口子系统
Iub接口,传输处理。
基带子系统
基带处理,包括智能天线、联合检测、HSDPA、N频点等功能。
IQ交换子系统
提供IQ交换、光传输的调制解调。
结构子系统
提供整机防护、散热、安装,以及模块的结构、散热、安装。
射频系统RRU
RRU的主要功能如下:
(1)通道收、发信功能;
(2)能够支持8/6/4/1天线扇区模式;(3)智能天线的校准;(4)RRU的级联;(5)和BBU的通讯功能;(6)远程操作维护功能。
主要由以下子系统构成:
表1.3-1:
RRU的组成
模块
功能
软件子系统
OSS,OAM。
控制子系统
操作、维护、控制硬件平台。
光接口子系统
提供光传输的调制解调、时钟的恢复和提取、IQ交换功能。
中频子系统
数字上变频DUC、数字下变频DDC、ADC、DAC。
收发信机子系统
提供上下行通道的滤波、放大、变频,本振,校准。
低噪放功放子系统
提供上行低噪声放大、下行功率放大,以及上下行双工功能。
通道腔体滤波器
提供通道射频滤波。
电源子系统
电源的转换和分配。
防雷子系统
电源防雷、信号线防雷。
结构子系统
提供整机防护、散热、安装,以及模块的结构、散热、安装。
光纤传输系统
BBU与RRU之间有专门的接口板,负责实现BBU与RRU单元的光传输、IQ交换和操作维护信令数据的传输。
具体的主要功能为:
(1)提供上下行IQ链路的复用和解复用及编解码处理;
(2)提供IQ的交换功能;
(3)提供信令的插入提取,实现和RRU非实时信令的交互;
(4)提供时延测量功能;
RRU的天馈系统
天馈系统包含天线、馈线、塔顶单元、跳线等,RRU的天馈系统用光缆代替了馈线,大大降低了工程维护复杂度和施工时间。
(1)天线:
天线的主要功能是实现射频信号的接收和发射。
智能天线有全向天线和定向天线两种。
(2)天馈跳线:
天馈跳线主要是RRU和天线之间连接线。
(3)室外避雷器(OLPM):
OLPM是RRU系统室外防雷器,提供电源(-48VDC)等线缆的防雷。
(4)电源电缆:
电源电缆是RRU和OLPM之间连接电缆。
(5)辅助部件:
辅助部件包括接地卡、走线槽、走线架、扎带等。
接地卡用来连接馈缆外导体和塔架或单独的导线柱,在遭遇雷电的情况下,提供电流到地的通道。
接地卡用于同轴电缆接地,一般要求在靠近天线的馈缆顶部、靠近塔底的馈缆末端、馈缆进入机房前须安装接地卡。
光纤拉远设备技术要求
基站最大输出功率
在正常测试环境下,测量出的基站最大输出功率应在制造商给出的基站额定输出功率的+2.7dB和–2.7dB范围内。
频率稳定性
频率误差在(–0.05ppm–12Hz)~(+0.05ppm+12Hz)内
功率控制的动态范围
功率控制动态范围≥29.7dB。
最小输出功率
最小输出功率≤最大输出功率-29.3dB
主公共控制物理信道(PCCPCH)功率准确性
时隙总功率,dB
PCCPCH功率容限
PRAT-3 +/-3,3dB PRAT-6 +/-4,3dB PRAT-13 +/-5,8dB 主公共控制物理信道(PCCPCH)功率稳定性 主公共控制物理信道(PCCPCH)功率,不同帧之间的差值应在+/-0.6dB范围内。 发射关功率 基站关功率值应低于-80dBm 占用带宽 基于1.28Mcp码片速率系统的占用带宽应小于1.6MHz。 杂散辐射/与GSM900共存 频段 最大值 测量带宽 注释 876–915MHz -61dBm 100kHz 921–960MHz -57dBm 100kHz 杂散辐射/与DCS1800共存 频段 最大值 测量带宽 注释 1710–1785MHz -61dBm 100kHz 1805MHz–1880MHz -47dBm 100kHz 杂散辐射/与WCDMA共存 频段 最大值 测量带宽 注释 1920–1980MHz -43dBm 3,84MHz RRC滤波器 2110–2170MHz -52dBm 1MHz 高斯滤波器 杂散辐射/与GSM900共址 频段 最大值 测量带宽 注释 876MHz–915MHz –98dBm 100kHz 杂散辐射/与DCS1800共址 频段 最大值 测量带宽 注释 1710MHz–1785MHz -98dBm 100kHz 杂散辐射/与WCDMA共址 频段 最大值 测量带宽 注释 1920–1980MHz -80dBm 3,84MHz RRC滤波器 2110–2170MHz -52dBm 1MHz 高斯滤波器 向量误差幅度(EVM) 向量误差幅度(EVM)应小于12.5%。 峰值码域误差 当扩频因子为16时,峰值码域误差(PCDE)不能超过-27dB; 参考灵敏度 数据速率 基站参考灵敏度电平(dBm) FER/BER 12.2kbps -109.3dBm BER不超过0.001 接收机动态范围 在下表所示参数条件下测试,BER不能超过0.001; 参数 电平 单位 数据速率 12.2 kbit/s 有用信号 -79.8 dBm AWGN干扰信号 -76 dBm/1.28MHz 阻塞特性 在下表所列的参数条件下测试,BER不能超过0.001。 干扰信号的中心频率 干扰信号电平 有用信号电平 干扰信号的最小频偏 干扰信号的类型 1900–1920MHz, 2010–2025MHz -40dBm –104dBm 3.2MHz 1,28McpsTD-SCDMA信号(单码) 1880–1900MHz, 1990–2010MHz, 2025–2045MHz -40dBm –104dBm 3.2MHz 1,28McpsTD-SCDMA信号(单码) 1920–1980MHz -40dBm –104dBm 3.2MHz 1,28McpsTD-SCDMA信号(单码) 1-1880MHz, 1980–1990MHz, 2045–12750MHz -15dBm –104dBm CW波 与GSM900/DCS1800共址情况下的阻塞特性 干扰信号的中心频率 干扰信号电平 有用信号电平 干扰信号的最小频偏 干扰信号的类型 921–960MHz +16dBm –104dBm CWcarrier 干扰信号的中心频率 干扰信号电平 有用信号电平 干扰信号的最小频偏l 干扰信号的类型 1805–1880MHz +16dBm –104dBm CWcarrier 光纤拉远设备应用技术要求 设备环境要求 1.1.1BBU设备对温湿度要求 表2.1-1: BBU设备环境要求 设备名称 BBU 温度要求(℃) 长期工作需求,0℃~40℃ 短期工作需求,-5℃~+45℃ 湿度要求(﹪) 长期工作需求40%~65% 短期工作需求20%~90% 1.1.2RRU设备对温湿度要求: RRU是室外单元,应满足长期室外的工作条件;根据中国的气候特征,要求设备满足温湿度要求; 表2.1-2: RRU设备环境要求 设备名称 RRU 温度要求(℃) -40℃~+55℃ 湿度要求(﹪) 5%~100% 设备电源要求 1.1.3BBU设备对电源的要求 表2.2-1: BBU设备电源要求 设备名称 BBU 工作电压(V) -48V(波动范围: -40VDC~-57VDC) 设备功耗(W) 1200W 1.1.4RRU设备对电源的要求 表2.2-2: RRU设备电源要求 设备名称 RRU 工作电压(V) 直流: -48(波动范围: -40VDC~-57VDC); 交流: 220VAC(130V-300V,45Hz-65Hz) 设备功耗(W) 150 RRU属于光纤拉远单元,安装地点不一定能保证直流电源的供电,要求RRU单元能根据实际情况支持交流或直流供电; 光纤选用要求 光纤要满足室外使用的要求,应具备防水、防挤压、防拉伸、防鼠防护;应使用野战光缆或铠装光缆。 表2.3-1: 光纤选用要求 防护要求 防水、防挤压、防拉伸、防鼠防护 野战光缆、铠装光缆 距离要求 可支持近距离、中远距离的拉远,满足绝大多数场景的需求。 单模光纤 防雷与接地 需要防雷的部分有: TD-SCDMA扇区天线、GPS接收天线、RRU电源线、GPS馈线、RRU实体部分。 表2.4-1: 防雷接地要求 需要防雷的部分 防雷方案 天线 避雷针 RRU实体 机壳接地 GPS馈线 采用多点接地 电源线 采用室内、室外防雷箱+多点接地 光纤拉远设备应用技术要求 BBU+RRU系统应用特点 (1)施工方便: 在TD-SCDMA宏蜂窝基站中,BBU+RRU方式解决了多馈线的问题,大大降低了工程施工难度、缩短了建设工期、降低了维护成本; (2)降低机房要求: 基站与室外单元通过光纤到塔顶,降低了机房与天面相对位置的要求,传统基站由于存在馈线损耗,要求机房即可能靠近天面,光纤到塔顶基站,由于采样光纤传输,机房与天面之间没有严格的位置要求,可以将机房设置在站点的较低楼层,提高了机房的选择范围; (3)高效室内覆盖: 在室内覆盖中,采用BBU+RRU方式,可以充分利用多通道的优势、提高容量;可以减小馈损、增强覆盖;可以多个RRU共用一个BBU的基带资源(包括可能的邻近的宏蜂窝),简化Iub接口的传输问题。 (4)智能资源共享: BBU+RRU方式实现基带资源共享,可以实现集中维护、以及话务量调度,从而节省基带资源。 BBU+RRU典型应用场景 目前BBU设备主要有两种,一种是大容量的BBU,一种是小容量的BBU。 大容量的BBU是一种载波池式的BBU,BBU的尺寸、功耗、重量等参数均与宏蜂窝相近,其设备安装对机房的要求与宏蜂窝相近,但BBU的容量很大;小容量的BBU其尺寸、功耗重量均远小于宏蜂窝,大小只有19英寸1U的空间,可以挂墙安装,其设备安装对机房要求很低。 表3.2-1: RRU应用场景 大容量BBU 小容量BBU 多通道RRU 单通道RRU 应用场景 密集城区、一般城区宏蜂窝 宏蜂窝+室内覆盖、补盲、补热 大容量的室内覆盖,如机场、奥运场馆 室内覆盖,盲区,热点地区 郊区、农村、高速公路的宏蜂窝 采用大容量和小容量的BBU、多通道和单通道的RRU灵活组合使用,可以满足各种场景的室内外覆盖需求。 RRU不同场景的工程应用设计 1、室外覆盖 宏蜂窝室外组网在城区主要采用大容量BBU,为扩容考虑,应当支持容量平滑升级、支持S333~S666站型,可以处理邻近的微蜂窝容量、室内覆盖容量,支持基带池功能,支持基带板的N+1热备份。 如果需要采用6载波的配置,需要室外单元采用大功率、多通道的RRU,需要支持每通道2W射频功率,以满足覆盖平衡需求。 在农村可以采用小容量BBU,以支持S111站型为主。 各城市包括的住宅区、工业区和商业区之间的人群迁移特征比较明显。 相应的移动话务也在类似迁移。 由于光纤拉远方式的特点,同时RRU可以使用资源池进行多小区大容量的连接,可以根据话务的迁徙特点,使BBU部分得到更加有效的利用。 2、室内分布系统 根据TD-SCDMA技术特点,室内分布系统可以采用多通道进行建设,实现空间隔离,降低干扰;同时RRU的光纤拉远方式可以让信号源容易靠近系统末端与现有2G系统进行合路,以解决TD-SCDMA系统输入功率较小而链路损耗较大的问题,降低对干放的依赖。 图3.2-1: RRU应用于室内分布系统 3、地铁覆盖 对于地铁覆盖,可以考虑将地铁站台、隧道采用同一个小区的不同通道进行覆盖,有利于用户切换,减少切换的失败率。 同时由于光纤拉远方式的特点,同时RRU可以使用资源池进行多小区大容量的连接,可以使多个地铁站点采用同一个BBU的信号进行覆盖,减少用户切换对系统形成的信令冲击。 图3.2-2: RRU的地铁覆盖 4、居民小区的覆盖 居民小区选址困难,很难找到基站机房。 采用RRU方式可以将机房选在居民小区以外,采用光纤拉远将RRU系统建设在居民小区里,以完成对居民小区的覆盖。 同时,由于居民对环保的过度敏感,可以考虑RRU单元可以和美化天线一起做成美化的建筑物,如美化柱子,灯杆、广告箱、广告牌等。 在底部可以是RRU单元,顶部是美化天线。 根据小区规模可以建一个或多个RRU站点进行覆盖。 图3.2-3: RRU的小区覆盖 5、高速公路/铁路覆盖 交通干线的覆盖区域成线性的特点,而且交通干线的话务量不高。 如果全部采用传统基站进行覆盖,可能需要建设大量的基站,导致建设成本太高。 如果采用直放站覆盖,则可能降低网络的质量。 采用RRU方式进行覆盖,可以利用RRU可以单小区多级别的级联的特点,充分利用一个基站的载波配置很好的进行道路覆盖,在减少建设成本的同时很好的保证了网络的质量。 图3.2-4: RRU的地铁覆盖 6、奥运场馆(基带池方式)等 奥运场馆的安全管理要求比较高,对于传统基站必须在场馆内进行机房建设,导致维护不方便,而采用RRU方式可以将基站机房设置在奥运安保范围以外,从而使维护问题得到解决; 由于光纤拉远方式的特点,同时RRU可以使用资源池进行多小区大容量的连接,可以根据奥运比赛时间安排而导致话务迁徙,使BBU部分得到更加有效的利用,降低建设成本。 图3.2-5: RRU的场馆覆盖 光纤拉远设备配置技术要求 功率配置 (1)RRU发射功率一般为1W或者2W。 一般1W可以支撑3个载波,而2W可以支撑6个载波。 (2)如果RRU的功率为1W,如果由于容量需求而需要配置3个以上载波时,需要新增室外RRU单元; (3)如果RRU的功率为2W,则可以满足6个载波以内的需求,使扩容更加顺滑。 电源配置 (1)如果BBU机房可以提供直流供电,则需要在配电屏上预留一路端子,为RRU提供电源,具体负载情况视具体厂家的设备功耗来确定。 如果不能从BBU机房供电,则需要在天面部分单独提供电源。 (2)RRU属于光纤拉远单元,安装地点不一定能保证直流电源的供电,要求RRU单元能根据实际情况支持交流或直流供电; (3)RRU直流电源线如果采用6平方的建议长度为不大于120米。 如果长度超过120米,线径需要加粗。 级联配置 (1)RRU设备应提供级联接口,满足链型组网方式的需求。 链型组网方式适用于呈带状分布的,用户密度较小的地区,可以节省传输设备。 (2)光纤拉远可以进行级联,一般单级最远10km,,多级最多可达50Km,级连深度最少4级。 BBU和RRU链形组网方式如所示。 图4.3-1: RRU的级联配置 各厂家设备参数 RRU设备 厂家 大唐 鼎桥 普天 中兴 设备型号 TDRRS20 TRRU121 TRRU131 RRU1306C ZXTRR04 ZXTRR01 尺寸 412×583×244 510×380×150 300×260×150 380×240×620 480×440×200 320×300×136 重量(公斤) 35 27 12 30 28 8 支持载扇 3 6 6 3 6 3 输出功率(W) 2 2 2 2 2 2 功耗(W) 200W 350 120 300W 180 60 电源 220VAC(150VAC~280VAC)-48VDC(-40VDC~-57VDC) -48DC(-40.5~-57.0)/220VAC -48DC(-40.5~-57.0)/220VAC 220VAC(154V~264V)-48VDC(-40V~-60V) -48VDC(-57V~-35V) 220VAC(130V-300V,45Hz-65Hz) 220VAC(154V-286V,45Hz-65Hz) 挂墙安装 支持 支持 支持 支持 支持 支持 配置三扇区站型所需要的RRU数量 3 3 3 3 6 6 BBU设备 厂家 大唐 鼎桥 普天 中兴 设备型号 TDB144A TBBP510 BBU1327A ZXTRB328 ZXTRB322 尺寸 1600×600×600 700×600×450 1400×600×600 1200×600×600 88.1×330×482.6 重量(公斤) 170 50 - 170 9 支持载扇 72 36 27 72 6 功耗(W) 1000 1000 1200 300 100 电源 DC-48V(-40V~-57V) -48DC(-40.5~-57.0) 220VAC(154V~264V)-48VDC(-40V~-60V) -48VDC(-57V~-40V); -48VDC(-57V~-40V);220VAC(154VAC~286VAC),50Hz(45Hz~65Hz)
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