DRRS技术培训
DRRS技术培训
福建三元达通讯股份有限公司 2009-01
目
录
一.
DRRS系统原理及硬件介绍
二.
DRRS技术特点及系统组网方式
目
录
DRRS原理及硬件介绍
DRRS工作原理 DRRS硬件介绍
DRRS工作原理
DRRS系统原理
ANT ANT ANT
RE1
CPRI接口
Master Slave
ANT
RE2
RF OP CPRI接口
BTS REC
Master
REC将GSM无线接口信号进行数字化,打包成帧为CPRI标准接口, CPRI标准帧格式数据包通过高速数字光收发单元将射频信号传输至 RE1的Master光收发单元,RE1根据标准CPRI协议解帧并恢复输出 射频信号,RE1 Slave光收发单元将来自Master端口的信号进行复制 并传输至RE2 Master端口,上行处理过程下行信号处理基本类似。
DRRS工作原理
DRRS系统工作原理
变 T/RX 频 器
上 T/RX 行 变 频 器
IF-OUT
ADC FPGA CPRI DAC DAC 时钟 REC系统原理框图
FI/O FI/O FI/O FI/O
FI/O
Master
DAC FPGA CPRI ADC ADC 时钟
IF-IN LO
变 频 器
上 行 变 频 器
PA LNA
RF-OUT
IF-IN IF-OUT
T/RX
RF-IN
RF-IN
LO
RF-OUT IF-OUT IF-IN
FI/O
Slave
LNA
RX
RF-IN
LO
LO
FI/O
Master
DAC FPGA CPRI ADC ADC 时钟
变 频 器
上 行 变 频 器
PA LNA
RF-OUT
IF-IN IF-OUT LO IF-OUT
T/RX
RF-IN
FI/O
Slave
LNA
RX
RF-IN
RE系统原理框图
LO
DRRS工作原理
近端机(REC)工作原理
FI/O 下变频 BS A/D 基 带 处 处 理 理 CPRI FI/O FI/O FI/O 电 源 监 控 板 OP1 OP2 OP3 OP4
上变频
D/A
BTS下行信号由REC下变频器将GSM900MHz信号转换至中 频,下行中频信号经A/D转换→数字下变频滤波→CPRI成帧→并 串转换再由光收发器将光信号传至RE的Master端口。远端RE 上行信号经串并转换→CPRI解帧→数字上变频滤波→D/A转换并 上变频恢复900MHz信号后送至BTS端口。
DRRS工作原理
远端机(RE)工作原理
FI/O D/A 上变频
PA
MS
Master
Slave
FI/O
基 带 处 处 理 理 CPRI
A/D
下变频
LNA
监 控 板
电 源
REC下行信号由RE Master光收发单元接收后进行串并转换 →CPRI解帧→数字上变频滤波→D/A转换再经由上变频器将信号 恢复至900MHz后送至下行PA放大输出。上行信号经由LNA放大 及下变频后再进行A/D转换→数字下变频滤波→本级RE与下级RE 上行信号数字和处理→CPRI成帧处理→并串转换并经由光收发单 元将信号传输至REC。
DRRS硬件介绍
设备图片
REC外观
≤20W RE外观
≥40W RE外观
DRRS硬件介绍
REC整机结构
数字板 变频器(上、下层两块)
监控板
Modem 电源模块
接口板
DC电源插座
基站信号输入
RS232调试接口
外部告警接口 Modem 天线
Modem SIM卡槽 AC电源插座 相应编号光模块 CPRI同步指示 数字板光接口 以太接口 USB调试接口 状态指示灯
DRRS硬件介绍
RE整机结构
电源模块 电源模块
功放(下层) 功放(下层) 监控板
监控板 数字板
数字板
变频器 变频器(下层)
上行低噪放 上行低噪放
双工器
双工器
≥40W RE整机
≤20W RE整机
DRRS硬件介绍
REC数字板
复位开关 电源模块 电源插槽 强冷风扇 电源插槽
光 头 插 槽 1
光 头 插 槽 2
光 头 插 槽 3
光 头 插 槽 4
CPRI 芯片
控制开关
电源模块
FPGA 芯片
RS-232主从 通讯接口
CPU
RS-485监控 板通信接口
DAC 芯片
DAC 芯片
RE/REC跳线
时钟 芯片
ADC 芯片 时钟
空
时钟
AGC芯片
连接变频器IF-IN端 (上行中频主通道) 连接变频器IF-IN端 (上行中频分集通道) 连接变频器LO端 (本振输出通道1) 连接变频器LO端 (本振输出通道2) 连接变频器IF-OUT端 (下行中频通道)
DRRS硬件介绍
REC数字板接口部分说明
REC光头插槽
REC共有四个光头插槽,用于数字光模块插接 各端口关系为并列关系,无主从问题 无用光头插槽可以不插接数字光模块 光缆资源允许情况下请尽可能使用收发分缆光模块, 订货时请注明需求光模块类型及数字光模块数量!!
REC上行中频连接端子
上行中频通道分为主通道与分集通道两个 接口,两个接口分别对应各自的DAC芯 片,主、分集接口定义不得调换 中频输出中心频点为76.8MHz 上行中频通道分别与变频器上行中频输入 端子连接 订货时请注明是否需要分集功能!!
连接变频器IF-IN端 (上行中频主通道) 连接变频器IF-IN端 (上行中频分集通道)
DAC 芯片
DAC 芯片
DRRS硬件介绍
REC本振通道连接端口
REC本振端子配有两路,两路信号相同 REC两路本振端子分别与主通道变频器及分 集通道变频器相连接 本振跳线
时钟 时钟 芯片 时钟
在无分集配置时其中一个端口为空闲 REC端本振跳线为连接状态
本振输 出端子 本振输 出端子
REC下行中频通道连接端口
REC下行通道为一路,配置一个独立ADC 芯片,另一路为空 下行中频通道与主变频器IF-OUT端口连接
ADC 芯片 空
连接变频器IF-OUT端 (下行中频通道)
DRRS硬件介绍
REC电源连接端口
右图白色插座为数字板主供电插座,该 电源插座为电源输入端子,接头针定义 如右图所示
- + -9V +9V
黑色插头为风扇电源插座,该电源插座 为电源输出端子,针头定义如右图所示
RS-485监控板通信端口
REC内部通讯接口
RS-485监控板通信端口用于数字板与设 备监控板间的通信连接,该接口与监控 板RS-485通讯口连接,并与设备各模块 并联连接 监控板通过RS-232主从通信端口与各 RE进行通信,该端口与监控板RS-232 接口独立连接
RS-232主从通信端口
CPU
DRRS硬件介绍
RE数字板
光 头 插 槽 从 端 口 光 头 插 槽 主 端 口
复位开关 电源模块 电源插槽 强冷风扇 电源插槽
( ) 空
连接变频器IF-IN 端(上行分集通道)
( ) DAC 芯片
RE/REC跳线
空 时钟 芯片 连接变频器LO端 (本振输
出通道1)
CPRI 芯片 FPGA 芯片
控制开关
电源模块
RS-232主从 通讯接口
CPU
RS-485监控 板通信接口
ADC 芯片 时钟
ADC 芯片
AGC芯片
连接变频器LO端 (本振输出通道2) 连接变频器IF-OUT 端(上行中频主通道) 连接变频器IF-OUT端 (上行中频分集通道)
DRRS硬件介绍
RE数字板接口部分说明
RE光头插槽
REC共有两个光头插槽,用于数字光模块插接 两个插槽分别为主端口和从端口,其中主端口用于与 上一级RE或REC连接,从端口用于与下一级RE连接 末级RE不要插从端口数字光模块,主从端口不得调换 光缆资源允许情况下请尽可能使用收发分缆光模块, 订货时请注明需求光模块类型及数字光模块数量!!
主端口
从端口
RE下行中频连接端子
RE下行中频通道为单通道设计,独立对 应一个DAC芯片,另一路DAC为空 中频输出中心频点为76.8MHz 订货时请注明需求载波数!!
下行输出通道(接变频器IF-IN端口)
空
DAC
DRRS硬件介绍
RE本振通道连接端口
RE本振端子配有两路,两路信号相同 RE两路本振端子分别与主通道变频器及分 集通道变频器相连接 在无分集配置时其中一个端口为空闲 RE端本振跳线为开路状态
本振输 出端子
时钟 芯片
本振跳线
时钟
空
本振输 出端子
RE上行中频通道连接端口
RE上行通道为两路,各配置一个独立 ADC芯片 上行中频通道分别与主变频器及分集变 频器IF-OUT接连
ADC 芯片 ADC 芯片
连接变频器IF-OUT端 (下行中频通道)
连接变频器IF-OUT端 (下行中频通道)
DRRS硬件介绍
RE电源连接端口
右图白色插座为数字板主供电插座,该 电源插座为电源输入端子,接头针定义 如右图所示
- + -9V +9V
黑色插头为风扇电源插座,该电源插座 为电源输出端子,针头定义如右图所示
RS-485监控板通信端口
RE内部通讯接口
RS-485监控板通信端口用于数字板与设 备监控板间的通信连接,该接口与监控 板RS-485通讯口连接,并与设备各模块 并联连接 监控板通过RS-232主从通信端口无效
RS-232主从通信端口
CPU
DRRS硬件介绍
数字板开关功能定义
复位开关定义
复位开关
复位开关按下后对CPRI芯片将进行重配 置,数字板将在短时间内停止工作 复位开关一般在测试时使用,工程调试及 设备正常工作过程中不要触动
拨码开关
拨码开关
拨码开关在正常工作时必须全部至于ON状态 拨码开关各位置定义具体如下
开关编号 设备类型 REC RE CPRI芯片复位 CPRI芯片复位 无效 噪声抑制模式 无效 噪声抑制开关 1 2 3
CPRI 芯片
4
无效 无效
DRRS硬件介绍
数字板指示灯定义
光 头 插 槽 1 光 头 插 槽 2 光 头 插 槽 3 光 头 插 槽 4
17 18 19 20
2
4
6
13 14
15 16
8 9 1 3 5 7 10 11 12
灯编号 设备类型 REC
3、5、7、8
1、2、4、6
9、10、11、12 、17、18、19、20
13、14、15、16
RE
指示灯左侧 (现有图视 角)光模块 光发射指 示,指示灯 亮为光发射
指示灯右侧(现 有图片视角)光 模块光接收指 示,指示灯亮为 已接收到光信号
上述指标灯均为CPRI链路同步指示, 17、18、19、20分别指标对应位置的 光模块状态,光示灯亮为链路同步 10为上行同步锁定指示,其它指示灯 与REC定义相同,指示灯亮为同步
13与15配对,为本级与 下级设备通道收发指 示,14与16配对,为数 字板与监控板间通迅收 发指示,指示灯亮为正 在接收/发送数据。
DRRS硬件介绍
数字板指示灯定义
3 7
4 2 6
5
1
灯编号 设备类型 REC
1、2
3
7
4
5
6
该指示灯为 FPGA芯片工作 指示,正常状 态应为全亮
DAC芯片工作 指示,正常状 态为常亮
ADC芯片工作 指示,正常状 态为常亮
时钟芯片电 源指示
本地参考 时钟指示 恢复时钟 指示
RE
主时钟与 参考时钟 相关
DRRS硬件介绍
变频器
连接数字 板ADC输入 电源插口 通迅插口 接数字板 本振输出 接数字板 DAC输出 接数字板 DAC输出 接功放 输入 接RE上行 LNA输入 连接数字 板ADC输入 电源插口 通迅插口
REC连接BTS信 号端口,分集 时配置两块 REC奕频器
接数字板 本振输出
变频器用于将数字板输出的中频信号上变为RF信号或将RF信号 变为中频信号以适应数字板芯片输入频率范围 变频器本振时钟均为数字板提供,以确保本振信号精度 各端口具体定义详见上图
DRRS硬件介绍
监控板
DC输入 以太网接口 PC调测接口 Modem通迅接口
PC USB通迅接口
RS485仲裁端口
RS485主从通迅接口 数字板RS232级联通迅接口
RS485模块通迅接口
外部告警端子
监控板用于对整机所有模块进行监测,并进行相关查询、控制等 通迅 各端口具体定义详见上图
DRRS硬件介绍
光模块
插槽推拉/卡位手柄 单纤型光收发孔 光模块插槽接口
插槽卡位弹片
光模块用于数字信号的光调制及光收发,相当于模块光纤站的光端机 光模块分为收发双纤与收发单纤两种类型,工程中应根据实际城机进 行配置,建议在条件许可的情况下采用收发双纤类型光模块 各端口具体定义详见上图
目
录
DRRS技术特点及组网应用
DRRS技术特点 DRRS系统组网方式 DRRS技术规格 DRRS应用场景举例
DRRS技术特点
技术背景
3G系统的技术特点决定了3G网络建设需要进行高密度 基站布设,而3G站点获取问题成为各大运营商需要面 对的重大问题,3G分布式基站的出现很好的解决的上 述问题 2G系统借鉴了3G分布式基站的先进性,并利用3G设 备已成熟的芯片产业链及传输协议开发出了2G数字射 频拉远直放站系统 GSM数字射频拉远直放站系统不
但成功的利用了3G分 布式基站的成熟技术还根据GSM系统的自身技术特性 解决了GSM数字直放站噪声累积及时延平衡等问题使 GSM数字射频拉远直放站具有更好的网应用优势。
DRRS技术特点
产品概述
数字射频拉远系统(DRRS:Digital RF Remote System )是 一种采用软件无线电技术进行射频信号拉远覆盖的设备 数字射频拉远系统是由一个近端机(REC)和一个或多个 远端机(RE)组成。 分布式基站系统是由一个基带单元(BBU)与一个或多个 射频拉远单元(RRU)两部构成。数字射频拉远系统与分 布式基站系统具有类似的组成结构,使用相同的远近端数 字传输协议(均使用CPRI协议)。 GSM数字射频拉远系统利用GSM系统技术特性,并通过 软件无线电技术使GSM数字射频拉远系统实现了分布式基 站所能实现的各项功能,并在REC可连接RE数量方面超 过了分布式基站。
DRRS技术特点
数字化光传输优势
光数字信号传输撤底消除了在光信号传输过程中由于光色散所 引导的相位干扰 光数字信号传输过程中光功率的衰减与射频信号衰减无关,大 大提高了RE端输出信号信噪比,并一拖多系统调试更为简便 RE光接收功率与设备输出功率电平大小无关,因此光管老化, 传输线路损耗变化不会对RE输出功率造成影响 采用数字化光传输时光传输功率要求更低,光收发单元寿命更 长系统工作更为稳定 ANT
RE1
OP RF
CPRI接口
Master
数字光信号
REC
DRRS技术特点
上行噪声抑制
模拟光纤直放站是通过牺牲链路上行增益的方式来实现一对多覆 盖,因此所带远端数量越多则上行下行链路不平衡度越大。 通过软件无线电技术可以使GSM DRRS系统具有上行噪声抑制, 该技术利用GSM系统用户时分接入及上行同步、功率检测技术有效 抑制各远端空闲工作时隙噪声电平,确保在任一时隙上对原基站只 引入一个RE上行噪声电平无多远端噪声累积现象,系统中任一设 备都不会对其它设备(包括BTS)造成噪声抬升。
DRRS技术特点
上行噪声抑制
组网结构图
BTS侧用户 占用时模型
REC
RE1
RE2
……
REn
BTS RE1 RE2 …… REn
RE2侧用户 占用时模型
DRRS技术特点
上行噪声抑制
系统中各设备(包括BTS)即使上行噪声电平不同也不会有串扰问题
DRRS技术特点
上行话务统计功能
DRRS可以根据上行功率检测来取得系统所吸纳话务量值 检测话务量可能略大于实际话务量 话务量检测必须基于上行同步基础上 上行话务统计应用于载波池系统时可考虑以2M线接入网管系统 理论上载池应用可以基于载频、时隙方式进行调度,但一般仍为全 扇区调度
DRRS技术特点
上行AGC技术
GSM采用时延突发方式工作,传统直放站设备难以实时跟
踪控制上 行突发信号功率。DRRS系统中采用了软件无线电技术,实现了高 速链路增益控制(控制响应时间<1uS),有效解决了覆盖区间内 的远近效应问题,提高了系统上行动态范围,可以更好的支持高速 数据业务的应用。
DRRS技术特点
可变带宽
在GSM系统使用过程中部分情况下需要使用较多载波频点(如合成 跳频基站)此时如需要进行选频则需要有数量庞大的选频通道,我 公司DRRS提供载波通道带宽可调及载波拼合功能以解决上述问题。
IF
DAC DUC
改变DDC/DUC通道带宽使每个DDU通道可以承载更多载波 通过DDC/DUC载波拼合可以实现宽带传输 宽带传输将使上行噪声抑制能力下降,单个DDC/DDU内承载两个载波,则相应通道噪声 最大将会产生3dB上行噪声抬升,全宽频DDC/DUC是无法实现真正意义上的噪声抑制。
DRRS技术特点
时延自动调整
REC与RE进行连接后,REC检测系统中各RE端时延,并取最长时 延设备为基准,通过数字延迟方式增加其它端机时延,使各端机输 出信号时延完全相等,解决各RE重叠覆盖所造成的时延色散干扰。
DRRS技术特点
上行分集能力
提高DRRS系统覆盖性能,解决覆盖区内快衰落问题,在系统组网 中可在DRRS中引入上行分集功能。
单入下行传输通道,两路下行传输通道,配置同步噪声抑制功能使用
DRRS技术特点
组网能力优势
模拟光纤直放站由于上行噪声累积问题,在进行一对多组网时 远端数量一般不超过4个,否则链路平衡度一般较难保障。数字 射频拉远系统则不受该上行噪声累积限制,可以组成最多不超 过24个RE的大规模系统。 模拟光纤直放站在组网时如各远端光路长度不同,则可能由于 各远端系统时延不同而造成各远端重叠覆盖区内产生严重同频 干扰,而数字直放站具有高准确度的时延自动调整功能,因此 完全可以采用链路或片状交叠覆盖方案组网
交叠区相位同步,无同频干扰
DRRS技术特点
GSM与CDMA系统DRRS的差异
GSM 数字光传输技术优势 分集技术优势 上行噪声抑制技术优势 组网方式技术优势 软件无线电技术优势 上行AGC技术优势 自动时延调整技术优势 可变带宽技术优势 具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备 CDMA 具备 具备 不具备 具备 具备 不具备 不具备 具备
DRRS系统组网方式
点对点组网方式
ANT ANT
CPRI接口 ANT
RE2
RF OP CPRI接口
BTS REC
Master
解决寻址困难站点覆盖(可选配分集功能) 作为室内分布系统信源引入 作为基站光天馈系统使用 通过话务调剂来提高源基站信道利用率
DRRS系统组网方式
星型组网方式
ANT ANT ANT
RE1
CPRI接口 CPRI接口 RF OP
Master ANT
RE2 REC
BTS
Master
通过主端机光端口直接与远端连接 各远端
机间无主从关系,无信号复制、信号和等操作 各远端机需要独立光纤资源传输
DRRS系统组网方式
菊花链组网方式
ANT ANT ANT ANT
RE1
RE2
RE3
RF OP
Master Slave
Master CPRI接口 Slave CPRI接口
Master Slave
BTS REC
下行分路通过Master端口与Slave端口间的数据复制实现 信号传输,上行信号合路通过数字和实现传输,数字分路 合路对信号都不会有任何损耗; 菊花链组网方式非常适合于道路沿线长距离覆盖
DRRS系统组网方式
混合组网方式
ANT ANT ANT ANT
RE1
RE2
RE3
Master Slave RF OP OP CPRI接口 ANT
Master Slave CPRI接口 ANT
Master
BTS
REC
Master
RE4
RE5
RE6
Slave
Master CPRI接口
Master Slave CPRI接口
星型+菊花链型混合方式组网 该组网方式适用于大范围、大面积网络覆盖应用 可以组成分布式覆盖系统进行大范围覆盖 混合组网RE总数不超过24个
DRRS技术规格
DRRS技术指标
项目 上行频率 下行频率 最大上/下行增益 增益可调范围 带内波动 系统时延 下行输出功率 最大无损输入 最大载波数 杂散 端口阻抗 驻波比 监控 指标 885~909MHz / 909~915MHz 930~954MHz/ 954~960MHz 上行45dB/下行45dB 0~30dB ≤3dB(峰峰值) ≤13us 20W/40W/60W 上行:10dBm /下行:20dBm 12/4个子频带(带宽可调) 符合FCC 50Ω 1.4 本地或远程监控 射频接头 工作温度范围 湿度 防护等级 设备功耗 物理尺寸 (W×H×D) 工作电压 近端:DC-40~-60V 远端:AC150~300V,45-65 Hz N-F 近端:-33~+50°C 5~95%(非冷凝) IP65 约250W(设备输出60W时) 近端:2U机箱 远端:420×600×200mm(≥40W) 420×550×240mm(≤20W )
DRRS应用场景
道路沿线长距离覆盖
高速运动目标应尽量减少小区切换次数 在高速动目标覆盖区内切换区增加重叠区必须相应增加,投资 成本也将随之上升 采用传统类型直放站无法实现长距离连续覆盖 采用DRRS系统,可以有效解决上述问题
DRRS应用场景
大型住宅小区覆盖
时延完全同步,交叠区无相位干扰问题 上行噪声抑制,解决了大型小区有源设备多噪声累 积严重的问题
DRRS应用场景
解决城区基站寻址难问题
伪装天线
宏站安装空间要求大,目标明显 微蜂窝体积小,但功率小,容量小 DRRS具有接近于宏蜂窝覆盖效果,容量也 相对较大,且对安装环境要求很低,非常适 合于解决站点获取较困难但有较高话务需求 区域的信号覆盖。
伪装机箱
DRRS应用场景
载池系统应用
实时话务统计可以较准确的获取覆盖区及源基站话务量信息 时间调度策略 话务实时调度策略
结束语
三元达的综合覆盖解决方案 源于三元达丰富的经验 充分考虑运营商的需求 凭借在技术上的不断追求 以及提供最佳服务的决心 建设高性价比网络的最佳选择
三元达真诚希望与
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