RRU共小区原理和应用

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1.1 原理介绍

共小区原理和应用

RRU多站点共小区技术基于分布式基站DBS3900架构开发，通过RRU拉远，一个站点下的多个物理小区（称之为：位置组subsite）分属不同的物理地址，但是逻辑上属于同一个小区。每个subsite的载频数、频点、信道配置、CGI等小区级的参数配置为相同（载波的输出功率可以根据实际情况进行微调）。如图1所示：蓝色区域为每个subsite覆盖的区域，多个subsite同属于一个小区CellA。

CellAsubsite1subsite2subsite3subsite4

图1 RRU多站点共小区示意图

1.1.1 主、从subsite的设定

在BSC维护台上可以设置任意一个subsite为主subsite，一旦主subsite确认后，其余的subsite则是从subsite。

局限性和市场部门注意事项：

如果维护人员不配置主subsite，则BSC会默认在维护台上第一个配置的subsite为主

subsite。

主subsite的TRX完成所有业务功能，包括：小区的管理，业务的控制等；从subsite接收调制数据或者将上行解调后数据传送到主subsite。 主subsite和从subsite之间的数据交换都需要通过BBU来完成。

1.1.2 数据处理方式

下行处理方式：主subsite的TRX将当前时隙的调制信号，通过CPRI光纤送到BBU交换到每个subsite对应的TRX时隙上，对于BCCH、PDCH信道是所有的subsite都发射相同的信号，TCH信道可以是其中两个subsite的服务TRX发射信号（选择的两个subsite分别是前一次服务的subsite和这次选择的最佳subsite）。

上行处理方式：每个subsite在所有时刻都保持接收状态，每个subsite 同时对当前时隙的上行信号进行解调预处理，将计算的信噪比、接收信号强度等值送到主Subsite对应TRX进行判断并选择服务的TRX（每20ms选择判断一次）。选择服务TRX后，服务TRX对当前时隙信号进行正常解调，解调之后送到主subsite进行译码，完成整个通信过程。

1.1.3 干扰分析

时延色散实质是由数字传输和多径引入的码间干扰，当直射信号和反射信号到达接收机的时间差值刚好相差整数倍的bit时间时，接收机解码时将有可能解出两个不同的值，此时，形成了反射信号对直射信号的干扰。例如直射信号为‘1、0’时，反射信号相对直射信号到达接收机延后1bit时间，则接收机解码时出现两个值‘1’和‘0’，即反射信号对直射信号形成了码间干扰。

为了解决这个问题，系统采用了自适应均衡技术，缓解了这个问题的严重性。GSM规范规定，均衡器应能处理高达15us左右的反射信号，大约对应4bit（3.69us*4=14.76us）时间。

因此，当RRU多站点共小区采取所有subsite都发射信号时，不同位置组发射信号的时延差值大于4bit时间时，超出了均衡器的处理能力，将引起时延色散。

图2 时延色散示意图

4bit的时间对应电磁波传播距离为：300000000m/s×15us=4500m，由此可知，产生时延色散的两个多径之间至少相差4500m，而且根据同频干扰保护比的要求可知，时延色散能够造成严重影响的两个多径的电平差值需要在12dB以内，即时延色散产生严重影响要同时满足两个条件：两个多径的时延差值大于15us且电平差值小于12dB。

目前情况下，RRU多站点共小区应用高铁覆盖时，建议平均站间距约为3000m（计算3公里的条件是：RRU输出功率15w，天线高度15米，信号用功分器分为2路，用2副天馈朝两个方向覆盖，此时信号覆盖距离大概3公里左右），显然相邻两个位置组之间距离小于4.5km不会产生时延色散。但是如果某个位置组由于地势原因存在严重的越区覆盖，则可能与不相邻的其他位置组的重叠覆盖区内形成时延色散，且电平相当，引起干扰，建议在工程设计中规避。

同时，由于对于任何一个呼叫，目前可以支持只有两个subsite同时发射信号，因此这种情况下基本不会产生时延色散。

1.1.4 同步分析

RRU多站点共小区的多个subsite空口完全同步，BBU通过CPRI协议计算BBU与RRU之间的时延，并把时延参数下发到RRU，RRU根据时延参数把收到GSM 空口帧号、帧时钟进行调整，保证同一BBU下的所有RRU 帧号、帧时钟对齐，从而空口发射的也是完全同步的。 BBU与RRU的光纤时延是实时校正的。

1.2 RRU多站点共小区优点

1) 减少小区间的切换，提高切换成功率

RRU多站点共小区技术极大的拓宽了单小区的覆盖范围（按照单个subsite覆盖3公里计算，配置6个subsite，则覆盖能够达到近18公里），共小区的不同Subsite之间不再需要切换，取而代之的是不同subsite之间的接力。以1个BBU配置6个subsite为例，通过共小区组网形成连续覆盖区域，移动台在穿越该覆盖区域时只发生入小区切换和出小区切换，通过subsite间的切换实现业务的延续，而每个subsite独立小区覆盖时整个区域内将发生7次切换。可见，RRU多站点共小区组网有效减少了切换，在6个subsite共小区组网时，覆盖区域的切换次数减少71.43%，同时提高了切换成功率和服务质量。

图3 RRU多站点共小区切换示意图

2) 提高载频利用率。降低频率规划难度，减少干扰。

铁路沿线的话务量分布有特殊性，列车相隔距离较远，对于一段铁路线来说，虽然有连续几个小区覆盖，但是主要话务量往往集中在一个小区中。RRU多站点共小区拉长了小区的覆盖长度，提高了频点的利用率，同时减少了相邻小区的频点干扰。

图4 RRU多站点共小区提高频谱利用率示意图

1.3 RRU多站点共小区具体应用

现有的组网方式主要包括：单小区单方向、采用功分器单小区双方向、八字形天线单小区双方向。这三种组网方式的说明请参见《GBSS8.0 高铁覆盖市场销售指导书V1.0》

1.3.1 高铁覆盖场景

高速铁路覆盖区域是铁路沿线的狭长地带，高铁的覆盖特征主要是频繁切换、重叠覆盖区域要求大、多普勒频移和列车车体损耗大。

从天线的选型来看，铁路覆盖是一条狭长的覆盖区域，为了切合铁路走向，扩大覆盖范围，要求选择窄波束高增益的双极化天线。 采用RRU多站点共小区功能后，高铁覆盖组网方式有以下两种： 1. 方式一：单物理站址双subsite 双方向覆盖方式

天线天线1.2km

RRURRU1.2km图5 双subsite双方向覆盖方式示意图

每个物理站址配置两个subsite，分别接一副天馈向两侧辐射，如果一个subsite配置6个TRX，则这种方式下最大支持3个物理站址共小区。 2. 方式二：单物理站址单subsite 双方向覆盖方式

天线天线Spliter1km

RRU1km图6 单subsite双方向覆盖方式示意图

每个物理站址配置一个subsite，通过功分器分成两路，各接一副天馈向两侧辐射。这种方式下功分器会带来3.5dB左右的插损。

根据链路预算的结果：从单个subsite，单副天馈来比较，方式一的覆盖距离比方式二的远大约20%。例如方式二的覆盖距离设为2公里，那么每一副天馈覆盖为1公里，如图6所示。则方式一情况下，单副天馈（即一个subsite）覆盖的距离为1.2公里，如图5所示。

从整个小区覆盖效率来看，方式二的覆盖距离比方式一远大约60%左右。如上述例子，配置6个subsite，那么方式二单个subsite的覆盖距离为2公里，则整个小区6个subsite的覆盖距离大约为2*6=12公里。而方式一单个subsite的覆盖距离为1.2公里，则整个小区6个subsite的覆盖距离大约为1.2*6=7.2公里。

局限性和市场部门注意事项：

方式一，单副天馈覆盖距离长，单subsite覆盖距离短；方式二，单副天馈覆盖距离短，

但是单subsite覆盖距离长。现场可以根据实际情况（如站址获取难度、基建成本等）综合考虑选择哪一种覆盖方式。

1.3.2 隧道覆盖场景

铁路隧道的覆盖同样具有高速场景下的各种特点，即频繁切换、重叠覆盖区域要求大、多普勒频移和列车车体损耗大。同时，铁路隧道自身空间狭窄，波导效应和填充效应也是铁路隧道覆盖的重要特征。

图7 RRU多站点共小区的隧道覆盖方案（RRU备份）

每个RRU配置相同频点，射频接口通过功分器分成两路信号，分别连接到相邻的两段泄漏电缆上，对于隧道口的RRU，一路信号连接到泄漏电缆，一路信号连接到覆盖隧道入口的天线上。当某个RRU故障时，泄漏电缆只是一段的输入信号丢失，另一端的输入信号仍然可以满足覆盖要求，这样就实现了RRU的冗余备份。每段泄漏电缆的长度在1公里左右。

1.3.3 室内覆盖场景

RRU多站点共小区应用于室内覆盖，能够有效避免了室内信源功率不足而采用干线放大器或直放站进行中继的情况，解决了直放站覆盖性能差，监控不稳定、不完善，维护不及时、不方便的缺点。RRU多站点共小区配置说明

各个subsite组网配置示意图如下：

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5.1 配置流程

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共小区配置指导

配置设备数据

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添加基站 添加基站机柜 添加RXU链 添加载频单板 设置交换端口 设置RXU单板属性 添加小区

添加小区源信令点关系 添加小区频点 添加逻辑载频 设置信道属性 小区和站点的绑定

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配置逻辑数据

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共小区数据配置

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增加主从位置组

配置逻辑载频和主位置组载频板的绑定关系 RXU单板添加到主从位置组

主位置组的逻辑载频绑定从位置组的单板 开启“是否有直放站”选项 配置传输数据 激活基站

配置传输

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激活基站

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5.2 具体操作步骤

以下操作步骤以TDM传输模式下的共小区配置为例，介绍共小区的配置流程。

步骤 1 添加基站

在MML命令行输入[ADD BTS]：

<基站索引>在BSC上要唯一，SingleRAN3.0需要将<是否支持SRAN归一化模式>设为support 图2-1 添加基站

步骤 2 添加基站机柜

在MML命令行输入[ADD BTSCABINET]：

SingleRAN3.0需要将<是否支持SRAN归一化模式>设为support。 图2-2 增加基站机柜

步骤 3 添加RXU链

在MML命令行输入[ADD BTSRXUCHAIN]：

<链头单板机柜号>，<链头单板插框号>，<链头单板槽位号>分别是GTMU单板的柜框槽号，<链头端口号>是连接RXU单板的CPRI端口号。 图2-3 添加RXU链

步骤 4 添加基站载频单板

在MML命令行输入[ADD BTSRXUBRD]： 图2-4 增加基站的RXU单板

步骤 5 设置载频单板参数

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jlb5.html