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

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