直放站技术的一些发展趋势

《直放站技术的一些发展趋势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直放站技术的一些发展趋势（4页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、经验与交流EXPERIENCE AND EXCHANGE电信工程技术与标准化一直放站技术的一些发展趋势金亮（上海邮电设计咨询研究院，上海200092）摘要本文简要介绍了直放站技术在激烈的市场竞争态势下岀现的一些新特点，以及与之相关的应用现状和前景。关键词 数字光纤直放站；ICS直放站；微型直放站;远端供电中图分类号 TN929.5文献标识码 A文章编号 1008-5599 （2011） 04-0065-04-2011年第4期65-2011年第4期#直放站是无线网络中解决特殊地区覆盖的方法之 一，主要应用于地域广阔的地区解决覆盖问题或用来解 决室内盲区；它是周围基站的覆盖延伸、同时也是考虑 低成

2、本建设时所经常采用的一种解决办法；采用直放站 仅能改善覆盖，并没有增加网络的话务容限，但直放站 改变了各基站之间的话务分配比例，因此也可以利用直 放站对话务进行合理分流，缓解网络的拥塞。长期以来， 伴随着各运营商移动网络的发展成熟，直放站应用技术 也得到了长足发展。直放站成为了移动通信网络建设中 不可或缺的主要设备之一。但是近年来随着分布式基站（BBU-RR）、微功 率基站和家庭基站等技术的推广，以及传统的直放站自 身在底噪抬升、容量、可靠性等方面固有的劣势，直放 站传统应用领域正面临着不断萎缩的局面。因而传统的 直放站厂商在面临转型的同时，也不断地推出多样化的 直放站设备品种，功能上不断的完

3、善、智能化，应用上 更加安全可靠，以期在日趋复杂严峻的市场竞争趋势下 保持住一席之地。1数字处理技术的应用随着大规模集成电路技术的发展，使得采用数字处 理技术的直放站，其成本大幅降低，已达到了与传统模 拟直放站接近的价格范围。若综合考虑数字直放站带来 的工程造价降低、设备可靠性提高、设备指标改善等综 合效应，数字直放站大有替代模拟直放站的趋势。数字 直放站是在接收端通过耦合基站信号，经接收模块进 行下变频等信号处理，ADC数模转换、数字下变频为 I/Q信号，I/Q信号送入功能强大的数字信号处理模 块（FPGA平台），进行数字滤波处理，恢复I/Q信号 数模转换、数字上变频、射频变频至射频信号后经

4、发射 端发射出去，相较模拟直放站多了模数、数模转换等过 程，但是在数字领域可以较为容易地实现一些功能，从 而克服直放站应用固有的一些缺点，在无线直放站中应 用时其优势主要体现在干扰消除、在光纤直放站时则可 更为方便的实现信号预失真、远距离传输和软件无线电 技术。-2011年第4期#-2011年第4期#收稿日期：2011-03-15-2011年第4期#STA NDARDIZAT IONIELECOM ENGINEERING TECHNICS A ND-2011年第4期#-2011年第4期#1.1基于干扰消除技术（ICS）的无线直放站 在使用传统无线直放站时，由于基站信号和反馈干 扰信号的频率是相

5、同的（都在直放站工作频带范围内） 无线直放站在较高增益条件下会出现自激干扰现象，传 统的射频滤波方法在频域上无法解决这个问题，只能通 过增加施主天线和重发天线之间的隔离度，或者改善天 线本身的性能指标来实现。这就造成整个无线直放站系 统的造价居高不下，制约了直放站布设快、成本低廉的 优势。针对这一现象，主流直放站厂家均提出了基于数 字信号处理的ICS解决方案1,2，如图1所示，采用数 字自适应噪声抵消器，利用干扰源的输出，通过数字滤 波器与自适应算法的配合，最佳地估计干扰值，以从混 有干扰的输入中减去干扰估值，实现干扰与信号完整的 分离。故字佶号赴理控制器Ft/A-ifr图1 ICS技术直放站

6、示意图离传输以及组网方面获得了较大改进。如图2所示，数 字光纤直放站采用软件无线电技术，能实现更为灵活的 组网（可实现星型、菊花链及混合组网方式）；采用满 足数字信号进行处理和远程监控通信，使设备的控制性 能更加稳定，传输距离更远；又采用了时延补偿技术， 部分解决了上下变频和数模转换带来的信号时延问题， 可拉远到和分布式拉远基站相近的距离。此外，必须指 出的是，采用数字信号处理技术的数字光纤直放站，可 以方便地实现数字预失真技术，从而大大提高放大器的 效率，一般来说能将直放站整机效率从当前 7%左右提 升到15%左右。简单估算，20W额定输出功率的直放 站一年可以节省电费上千元（按每度电 1元

7、计），节省 的电费已和直放站价格在一个量级。数字光纤直放站的 这一优点，在以往经常被各运营商忽略。数字光纤直放站除了采用数字处理技术对传统光纤 直放站进行技术上的改进以保持其市场份额外，作为一 种采用数字预失真技术的直放站，它可以大幅提高整机 效率，在顺应国家节能减排的要求的同时，也能降低运 营商运营成本。虽然目前价格较高，但从综合角度看， 其长期效益比传统直放站更具优势。目前数字直放站的 相关国家标准正在制定中，我国一些地区也已试用了数 字光纤直放站，但多数是出于组网或者远距离传输需求， 较少是基于直放站效能因素的考虑，相信随着绿色环保 概念的深入以及出于降低企业运营维护成本考虑，数字-20

8、11年第4期#目前采用ICS技术的直放站在国外已 经大量使用。在国内囿于使用习惯与价格因 素，仍属于起步阶段。根据其技术特性，可 以预见其应用前景广阔，同时由于具有高增 益、高功率、高稳定性和易维护性，ICS直 放站也将会有机会取代基站主设备的部分 市场份额。1.2数字光纤直放站技术作为和分布式基站（RRU相抗衡的最 主要的直放站类型，数字光纤直放站除保留 了传统光纤直放站的优点之外，在解决远距ModemLNA电源单朮远端1混W单元p?A IA/Dmsj i a/d!近端越卞拧单尤图2数字光纤直放站原理示意图-2011年第4期#经验与交流EXPERIENCE AND EXCHANGE电信工程技

9、术与标准化一-2011年第4期67-2011年第4期#_4沁码Hi (120-4J0V)光纤直放站将会有更大的发展空间。2微型直放站的广泛使用近年来，基站主设备厂商不断地推出功能完备、形 态各异、方便灵活的微小型基站设备（Femtocell等） 以竞争直放站的传统应用领域；同时，在解决当前高层 兵乓效应明显、入户解决覆盖实施困难以及小面积热点 区域覆盖需求问题时，直放站覆盖方式成本高、建设周 期长的缺点也日益凸现。因而，多家直放站厂商推出了 新型的微型直放站设备。相较于传统的小功率直放站（小 于10W ,微型直放站除了在产品外型上更为小型化之 外，更增加了适应复杂的室内环境的一些功能。和传统

10、小功率直放站设备相比，微型直放站产品更加小巧且智 能化，其独有的一些功能如上行关断功能（如果覆盖区 域内没有检测到用户在使用的时候，将自动关断上行放 大通道以降低系统干扰）、监控功能、自动安装指示功能、 自激检测消除功能等，在实际应用场合和严峻的竞争态 势中，比传统小功率直放站更具有优势。小功率直放站作为直放站类型的补充，类似产品在 以往的应用中业已存在。而新型的微功率直放站在实现 无线信号的小面积覆盖、楼宇补盲时，更为灵活方便、 功能更为完善和实用。目前来看，随着价格的进一步降 低，大有替代传统产品的趋势，已广泛应用于一些应急 覆盖场所、室内、楼宇、电梯等复杂环境，以实现低成 本的无缝覆盖。

11、3更为灵活的直放站远供电技术直放站作为有源器件，其供电保障一直是制约其应 用的一个因素。在一些农村或高速公路沿线，在城市中 如地铁、隧道、地下室，直放站远端供电经常出现如取 电困难、协调不便、电压不稳定、管理困难等一系列问题。 特别在一些集中商场及写字楼和人流动量较大场所，经 常出现人为的断电、拉闸现象，导致网络覆盖时有终断 现象，用户投诉量占多数，整个网络话务流失严重。区 别于传统的直放站就近接电的方式，直放站远供电源是 直接将机房内稳定的-48V电源经近端电源模块进行处 理，以最大效率的方式通过光电复合电缆或电力线直接 输送至远方或接入端的直放站设备供电。不受直放站设 备本地（远端区域）停

12、电情况的影响，有效防止通信线 路断电故障，减少大量话务流失，增加了直放站的工作 使用率。直放站远端供电示意图如图3所示。-48 V宜谎供电 设备、直味 站近端图3直放站远端供电示意图仅从成本上看，由于增加了电源的近端设备和远端 设备，远端供电的建设成本会有一定的增加，但是可以 节省市电引入等费用，一般来说，直放站远端设备较多 时（直放站采用一拖多的组网方式），直流远供会比本 地交流引入的设备费用少；如若综合考虑物业协调、运 营维护等多方面因素，直放站远端供电技术应会有更多 的使用空间。4网管技术的不断规范直放站网管技术主要是满足对直放站设备的配置管 理、数据的实时采集和故障告警管理等功能要求。

13、长期 以来，一直是从事网管系统开发的设备商从事该领域的 研究，缺乏统一的行业标准，特别是不同厂家直放站设 备之间缺乏有效的统一监控管理，一直是直放站设备被 运营商所诟病的一个方面。2007年以来，一系列直放站 技术标准的颁布（YD/T 1711 2007等），确定了第三代移动通信2GHz频段直放站技术要求和测试方法， 但是一直以来针对直放站网管方面的要求较少提及，随 着3G牌照的发放和运营，各运营商针对本制式的直放-2011年第4期#.ELECOM E NGIN EE RING TECHNICS A NDSTA NDARDIZAT ION站网管技术提出了更为可行和针对性的要求。目前，由 工信部

14、牵头，融合了运营商和各主流直放站厂家意见的 “ 800MHz/2GHz cdma2000数字蜂窝移动通信网直放 站设备网管接口技术要求”以及“ 2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站设备网管接口技术要求” 两个规范，均已进入了公示报批的阶段，预计2011年将予以正式颁布。这些网管技术要求的实施，功能上更 贴近运营商需求，能基本满足直放站网管稳定性、及时 性、完整性、准确性及安全性等相关技术要求，从而也 能尽量避免出现类似2G网络建设时直放站网管的混乱 局面。等技术的直放站也能有效的提升直放站整机效率，但是 由于价格、设备成熟度、使用习惯等因素，未能较好的 应用于实际中，下一阶段随着国家节

15、能政策倡导和企业 可持续发展理念的深入，应会有更大的发展空间。6结束语作为无线网络覆盖延伸、优化的传统方法，直放站 技术一直伴随着移动网的发展而不断创新改进。当前， 随着分布式基站的快速发展，传统的直放站市场受到强 烈冲击，在激烈的市场竞争面前,直放站厂商不断加大 产品的研发力度，在保持直放站固有优点之外尝试新的5其它一些应用趋势技术应用，不断地推陈出新。这些技术和产品的应用， 客观上延缓了直放站市场份额不断下滑的局面，为各主近年来，随着功放价格的不断下降，以及 3G运营 商出于网络覆盖和数据业务增长的需求，大功率多载频 直放站(大于20W的应用也呈上升趋势；冋时，针对 在一些偏远地区的供电困

16、难问题，出现了根据地形利用 新能源的无线直放站，采用直放站直流供电模块和低损 耗的太阳能、风能设备，确保直放站正常稳定的工作。 此外，由于管道资源受限以及物业的需求，布设直放站 分布系统时已经不限于多通信制式合路的方式，与有线 电视网络(CATV合路的需求也屡见不鲜 ;虽然这对 直放站技术提出了进一步要求，但在节约资源的冋时也 拓宽了直放站的应用范围。而对于直放站节能，除了前 文提及的预失真技术外，运用时隙关断、智能载波调度流直放站厂商的平缓转型和技术创新赢取了时间。/、 /、- f -卜参考文献1 李学易等.直放站回波消除器中数字抗混频滤波器的设计J.电视技术，2010,(2)2 方勇等.I

17、CS数字直放站的应用J.电信技术，2007,(12)3 中国标准化协会.800MHz/2GHz cdma2000数字蜂窝移动通信网直放站设备网管接口技术要求.(报批稿)S. 2010 年2月.4 中国标准化协会.2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站设备网管接口技术要求(报批稿)S. 2010 年1月.5 陈承贵等.GSM太阳能直放站的研究与应用J.通信技术，2009,(6).Some rece nt trends of repeater tech no logyJIN Lia ng(Sha nghai Post & Telecommu nicatio n Desig n In stitute, Sha nghai 200092, China)Abstract Some trends of repeater tech no logy are appeared with the strong market competiti on. This thesis briefly in troduces these trends and applicatio ns which related.Keywords digital-repeater, ICS, min i-repeater, far-e nd power supply-2011年第4期#