楊 娜，晉會杰

（河南省商丘工學院，河南 商丘476000）

1 現(xiàn) 狀

由于現(xiàn)實存在的各種復雜的地理環(huán)境，在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，客觀上要求提供更加靈活的基站部署方式。如城區(qū)中高樓林立、樹木較多，通信環(huán)境極為復雜，通信密度很高，為實現(xiàn)一定的通信指標，城區(qū)中每個基站的覆蓋范圍相對較小。通常TD－SCDMA宏基站的覆蓋半徑為1～3 km，在密集城區(qū)其覆蓋半徑會更小，而且在覆蓋區(qū)域內(nèi)可能還會存在很多陰影區(qū)域。覆蓋半徑的減小無疑大大增加了對基站數(shù)量的要求，這給城市大規(guī)模的站址選擇、基站建設(shè)和工程施工帶來了極大的挑戰(zhàn)。為了解決上述問題，建設(shè)低成本、高容量、無縫覆蓋、優(yōu)質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)，采用拉遠技術(shù)勢在必行。拉遠技術(shù)使無線設(shè)備部分單獨進行遠程設(shè)置，從而使室內(nèi)處理單元和室外無線單元進行了分離，室內(nèi)和室外單元之間通過電纜或光纖連接，大大增加了覆蓋的距離。

2 拉遠技術(shù)概述

采用拉遠技術(shù)的基站由室內(nèi)單元和室外單元構(gòu)成，根據(jù)拉遠技術(shù)傳輸信號的不同，目前拉遠技術(shù)有基帶拉遠、中頻拉遠和射頻拉遠。下面分別進行介紹：

（1）基帶拉遠

如圖1所示，基帶拉遠技術(shù)的室內(nèi)單元對數(shù)字信號進行基帶處理，處理后的信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后變?yōu)楣庑盘?，直接由光纖拉遠至天線，基站室外單元完成射頻處理和信號放大功能。核心思想是將基帶部分和射頻部分分來，射頻部分可以靈活地放置在室內(nèi)、室外；在機房大樓集中放置基站的基帶共享資源池即BBU，使用光纖連接基帶池與分布于城市中的射頻拉遠單元即RRU，具有集中部署網(wǎng)絡(luò)容量、分布式無線覆蓋、施工簡便、成本低的優(yōu)勢。

圖1 基帶拉遠示意圖

（2）中頻拉遠

中頻信號拉遠技術(shù)將無線基站中的模擬射頻收發(fā)部分與無線基站的基帶數(shù)字信號處理部分在模擬中頻處分開，從而形成遠端射頻前端設(shè)備與室內(nèi)單元兩部分。室內(nèi)單元將數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換成中頻模擬信號，然后在中頻輸出接口處進行拉遠。下行方向?qū)⒅蓄l信號傳輸?shù)缴漕l前端，經(jīng)混頻后轉(zhuǎn)換為射頻信號，再由天線發(fā)射；上行方向?qū)奶炀€過來的射頻信號在前端混頻為中頻信號，通過中頻傳輸系統(tǒng)傳回到基站室內(nèi)單元，如圖2所示。采用模擬中頻傳輸技術(shù)，遠端射頻前端輸出設(shè)備與室內(nèi)單元間可以用有線和無線傳輸手段相連接，其介質(zhì)可以是中頻電纜、光纖以及微波接力設(shè)備等，連接方式可以是星形結(jié)構(gòu)，也可以是串行結(jié)構(gòu)。

（3）射頻拉遠

圖2 中頻拉遠示意圖

射頻拉遠是最早用于解決饋線問題的技術(shù)。如圖3，射頻拉遠在其室內(nèi)基帶處理單元部分完成基帶數(shù)字信號到中頻模擬信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，并通過濾波技術(shù)將中頻模擬信號轉(zhuǎn)換成射頻信號；然后在射頻前端通過光電耦合部件將射頻信號用電纜進行遠距離傳輸，實現(xiàn)基站的射頻部分和無線信號處理部分分離。通過射頻前端中的功放和低噪放來補償由拉遠而產(chǎn)生的線纜損耗。線纜中傳輸2 GHz的射頻信號，使用9根1/2英寸或1/4英寸的電纜。

圖3 射頻拉遠示意圖

3 室外拉遠技術(shù)的優(yōu)缺點比較

在TD－SCDMA系統(tǒng)中采用了多陣元智能天線，每個天線需要一個功放單元，功放數(shù)量較多，不適合將功放集成在室內(nèi)機架，同時考慮到盡可能降低饋線損耗及靈活選擇機房，采用拉遠技術(shù)是一種不錯的選擇。

射頻拉遠是射頻發(fā)射機發(fā)射口通過高頻電纜連接到發(fā)射天線這樣一個連接過程，幾乎所有的無線系統(tǒng)都可以具有這種技術(shù)。從目前來看，該技術(shù)相對比較成熟，射頻拉遠基站的組網(wǎng)性能、設(shè)備穩(wěn)定性在TDSCDMA規(guī)模試驗網(wǎng)中得到了大規(guī)模和長時間的使用，歷經(jīng)了充分的測試和驗證，已經(jīng)非常成熟。

中頻拉遠技術(shù)則是在射頻拉遠不能夠滿足在復雜地理環(huán)境下建網(wǎng)的情況下產(chǎn)生的，它所具有的電纜數(shù)量少、傳輸距離遠、組網(wǎng)靈活、成本大幅降低等優(yōu)點能夠很好地解決射頻拉遠所遇到的問題，彌補了基站功能。但是中頻拉遠的拉遠距離有限，不能夠滿足廣域環(huán)境的需要。同時采用的同軸電纜會造成建網(wǎng)成本的提升，以及不便于基站部署后的調(diào)整和使用等，影響了其在建網(wǎng)中的推廣。

基帶（光纖）拉遠一般認為是在中頻拉遠技術(shù)的基礎(chǔ)上進行的改進，采用分布式覆蓋方式，根據(jù)地理特征、客戶分布和業(yè)務(wù)需求等因素的差異進行組網(wǎng)，滿足室內(nèi)室外的覆蓋和容量要求，應(yīng)用于各種場景。但是在基站部署中采用光纖拉遠技術(shù)還存在如下問題：第一，產(chǎn)品集成度有待進一步提高。第二，光纖拉遠技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用經(jīng)驗缺乏。第三，光纖拉遠技術(shù)需要經(jīng)過大規(guī)模試驗的驗證。第四，其他WCDMA系統(tǒng)中也存在的共性問題，即功放效率的進一步提升、功耗和散熱的改善、各種環(huán)境能力的適應(yīng)、維護工作量較大、擴容不方便、室外設(shè)備美化要求、可靠性和穩(wěn)定性的進一步驗證等。

由以上的分析可以看出：

（1）從技術(shù)成熟度來看，射頻拉遠基站的組網(wǎng)性能，設(shè)備穩(wěn)定性都得到了很好的驗證，射頻拉遠基站是初期最成熟的基站產(chǎn)品。

（2）從硬件成本來看中頻拉遠的前端成本和目前的塔放成本持平，而中頻電纜的成本遠低于射頻電纜，所以整個基站系統(tǒng)的成本得到很大的降低。幾代拉遠基站采用光纖傳輸，光纖的成本低于電纜，且基帶拉遠可以實現(xiàn)多個基站共用一個機房，大大降低了整個系統(tǒng)的成本。

（3）從站址的選擇來看，射頻拉遠和中頻拉遠使用電纜實現(xiàn)拉遠，拉遠距離有限，分別達60 m和300 m左右，只能實現(xiàn)本地拉遠，即機房和天面在一個樓宇的拉遠。基帶拉遠使用光纖進行拉遠，傳輸距離一般在10 m～40 km，除了可以實現(xiàn)本地拉遠外，也能實現(xiàn)遠端拉遠，即機房和天面不在同一個樓宇的拉遠。因此，基帶拉遠站址選擇更加靈活，基站機房數(shù)量進一步降低，在一定程度上降低了成本。

（4）從施工的難易程度來看，1個3載扇的TDSCDMA系統(tǒng)射頻拉遠需要31條線纜，中頻拉遠需要3根電纜，基帶拉遠只需一根光纜。相比而言，基帶拉遠的施工更加方便。

4 建網(wǎng)方式

綜合三種拉遠方式各自的優(yōu)勢和特點，移動運營商可以采用如下三種建網(wǎng)模式：模式一是在網(wǎng)絡(luò)部署中全部采用基帶（光纖）拉遠方式；模式二是采用宏蜂窩“基站＋基帶（光纖）”拉遠基站混合組網(wǎng)方式；模式三是以宏蜂窩基站為主、基帶（光纖）拉遠基站為輔。

采用模式一可以實現(xiàn)快速建網(wǎng)，靈活調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，適用于用戶規(guī)模不是很大，移動網(wǎng)絡(luò)容量要求不是太大的城市部署，滿足“薄”網(wǎng)絡(luò)的部署要求。采用模式二可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量、質(zhì)量、覆蓋的有效結(jié)合，適用于大多數(shù)城市，特別是大中型城市。采用模式三可以擴大覆蓋面，減少維護工作量，適用于中小城市。因此與傳統(tǒng)建網(wǎng)方式比較，拉遠技術(shù)具有以下優(yōu)點：

（1）機房選址不受限制，多個天饋可共用一個機房，節(jié)約了機房的建設(shè)成本。

（2）施工方便。BBU和RRU之間只需一根光纖連接，與傳統(tǒng)的多根饋線相比，走線方便。RRU體積小、重量輕、安裝方式靈活，施工簡單。

（3）基帶資源共享。BBU的基帶池功能使得基帶資源可以共享，節(jié)省了基帶硬件成本。且RRU部分可以互相備份，提高了網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)能力。

（4）特殊場景的應(yīng)用，如鐵路、地鐵、高速公路的等高速環(huán)境下的應(yīng)用。級聯(lián)RRU間無需切換，克服了傳統(tǒng)基站在高速環(huán)境下切換頻繁而掉話等問題。

5 拉遠技術(shù)的應(yīng)用

拉遠技術(shù)的出現(xiàn)解決了機房選址難的問題。同時，拉遠技術(shù)以其固有的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用。例如，大型場館的話務(wù)特性比較特殊。首先，會產(chǎn)生突發(fā)大話務(wù)量，話務(wù)量的時間分布不均衡。其次，話務(wù)流動性強，話務(wù)量的物理區(qū)域分布不均衡。對于傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，必須考慮各個區(qū)域單獨的話務(wù)量峰值來配置容量，資源不能共享，在話務(wù)低的時候會造成載頻閑置，引起資源浪費，另外大規(guī)模的人群流動會引起切換量的增加，消耗大量資源并容易引起掉話。拉遠技術(shù)充分利用BBU的基帶池功能，話務(wù)量相關(guān)地區(qū)實現(xiàn)基帶共享，隨著話務(wù)量的遷移實現(xiàn)靈活的話務(wù)調(diào)度，設(shè)備配置只需考慮各個區(qū)域的總話務(wù)量，滿足了大型場館會館覆蓋的特殊需求。

［1］ 周雙陽，喻健勇，張云滿.從自主創(chuàng)新探討TD－SCDMA系統(tǒng)RRU和直放站技術(shù)的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代電信技術(shù)，2007，4：40－44.

［2］ 蔣年專.智能天線及其在TD－SCDMA中的應(yīng)用［J］.通信技術(shù)，2003，5：59－61.

［3］ 彭木根，王文博.TD－SCDMA移動通信系統(tǒng)［M］，北京：機械工業(yè)出版社，2007.

［4］ 張明華，程光輝.大唐移動TD－SCDMA大容量拉遠型宏基站—輕松實現(xiàn)TD無線完美覆蓋［J］.數(shù)據(jù)通信，2007，1：9－11.