WCDMA數字產品技術建議書

1、wcdma數字產品技術建議書（工程技術人員指導版）網優(yōu)研發(fā)中心技術規(guī)劃部2010年1月1 數字技術介紹wcdma數字直放站技術是在傳統(tǒng)模擬直放站的基礎上對射頻信號進行數字化處理。傳統(tǒng)直放站的無線信號遠距離傳輸系統(tǒng)一般都采用模擬傳輸技術。其中，模擬光纖傳輸系統(tǒng)就是其中采用比較多的一種。由于模擬光纖傳輸方式存在固有噪聲疊加的缺陷，導致遠距離傳輸和分區(qū)傳輸的動態(tài)范圍下降，大動態(tài)范圍的信號覆蓋問題。數字直放站是一類新型的網絡優(yōu)化設備，相對于傳統(tǒng)的模擬直放站而言，數字直放站通過將傳輸信號數字化以及信號處理數字化，不僅誤碼率更低、傳輸帶寬更寬、傳輸距離更遠，獲得了性能上的改善，更重要的是數字直放站豐富了組

2、網方式與監(jiān)控功能（前后端互控），實現了光纖時延的自動或手動調整，避免出現重疊覆蓋的時延干擾問題。并且還實現了模擬設備所不具備的上行底噪抑制、自動載頻識別、上行信噪比估計以及數字削峰與預失真等功能。2 數字技術原理2.1 wcdma數字光纖直放站近端遠端設備在接入端（rec）由耦合器引入基站信號，由覆蓋端（re）完成無線信號的覆蓋。從基站耦合的下行信號在接入端經放大、濾波、下變頻到中頻后，進入數字處理單元變?yōu)閿底中盘枺╟pri協議數據包），再經過電/光轉換，將其調制到光信號上，通過光纖傳送到覆蓋端；覆蓋端經過光/電轉換，解調出數字信號，該信號經數字處理單元轉換為中頻信號，然后經上變頻到射頻，經濾

3、波、放大后，通過功放和重發(fā)天線發(fā)送給移動臺；反之，覆蓋端重發(fā)天線接收到移動臺發(fā)送的上行信號，進行低噪聲放大、下變頻、放大、濾波后變?yōu)橹蓄l信號，然后進入數字處理單元變?yōu)閿底中盘枺╟pri協議數據包），再進行電/光轉換，將其調制到光信號上，通過光纖傳送回接入端，接入端先進行光/電轉換，將光信號恢復成數字信號，該信號經數字處理單元轉換為中頻信號，然后經上變頻到射頻，經濾波、放大后發(fā)送給基站。其中，fpga部分主要完成數字下變頻（ddc）、數字上變頻（duc）、i/q變換、數字濾波、時延調整等功能。2.2 did系統(tǒng)數字設備did（digital integrated distribution sys

4、tem）即數字綜合分布系統(tǒng)， did系統(tǒng)是基于數字中頻光傳輸和數字移頻技術的綜合性傳輸及覆蓋系統(tǒng)。其主要包括近端接入單元（lau-local access unit ），中繼覆蓋單元（rcu-relay & coverage unit ），光傳輸覆蓋遠端（oru-optical remote unit ）和移頻傳輸覆蓋遠端（sru-shift remote unit ）。did系統(tǒng)原理：1、近端單元將基站信號以射頻口引入，在下行通道中，近端機通過耦合器直接耦合或通過空間耦合的方式將來自基站的下行信號饋送入雙工器，經rf模塊后由下變頻器將其下變頻到中頻信號，然后經a/d變換器變換為數字中頻信號，

5、由數字處理單元將其經過數字信號處理后，按一定幀格式打包成串行數據，再經數字光收發(fā)器由光纖傳輸到中繼覆蓋單元或光傳輸覆蓋遠端；上行為逆過程。2、中繼覆蓋單元分為兩個部分，中繼傳輸部分和覆蓋部分。覆蓋部分系統(tǒng)原理為數字光信號經光收發(fā)器引入后，由數字處理單元解幀，再由d/a變換器將其恢復為中頻信號，再經上變頻單元將其上變頻到射頻，最后經發(fā)射機、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。上行為逆過程。3、數字處理單元可同時將數字信號經由數字光收發(fā)器以總線形式將數字光信號傳輸至另一臺中繼覆蓋單元或光傳輸覆蓋遠端。中繼傳輸部分信號由覆蓋部分數字處理單元引入，數字處理單元將數字信號送入中繼傳輸部分的數字移頻單元，經數字

6、移頻單元處理后進入上變頻單元，變頻至中繼傳輸頻率后經由發(fā)射機，雙工器以及天線發(fā)射至移頻遠端接收區(qū)域。4、光遠端原理為數字光信號經光收發(fā)器引入后，由數字處理單元解幀，再由d/a變換器將其恢復為中頻信號，再經上變頻單元將其上變頻到射頻，最后經發(fā)射機、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。上行為逆過程。5、移頻遠端原理信號由移頻接收天線引入，經雙工器后由低噪聲放大器放大，然后進入數字移頻單元，經數字移頻單元處理后還原為原信號頻率，然后經由發(fā)射機、雙工器以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域。3 關鍵技術特點描述3.1 wcdma數字光纖直放站1、 數字濾波功能采用數字信號處理技術，增強對帶外噪聲和干擾的抑制，大大降低了功耗

7、，減小設備體積；而且載頻數和載頻頻點可以通過監(jiān)控軟件任意設置，維護方便。并可通過軟件升級擴展設備功能。2、 底噪抑制功能低噪抑制所要解決的問題是，在系統(tǒng)沒有用戶情況下，關閉設備上行鏈路，減少無用信號對基站的干擾。3、 時延調整功能時延調整包括上行時延調整與下行時延調整。上行時延調整的功能是，對于同時進入了兩個或多個遠端的任一個上行信號，無論以何種方式組網，都保證該信號的多個樣本在經過多個遠端后同時到達近端。下行時延調整的功能是，保證下行信號在每一個覆蓋端的天線端口是同步的。因為在級聯時，各段光纖長度不一致，如果要保證上述上下行的同步性，則需要將所有遠端的上下行按最遠的遠端對齊；4、 分集功能我

8、公司產品能夠提供分集接收功能，原理圖如下：大功率廣域覆蓋的數字光纖設備提供上行分集通道，可有效地提高接收靈敏度。5、 組網能力采用數字信號處理技術實現數字光纖傳輸的gsm數字光纖拉遠grru可以支持更遠的傳輸距離（如不考慮系統(tǒng)影響可拉遠40km以上）；實現較模擬光纖傳輸光纖拉遠更加豐富、靈活的組網方式，如星型組網、鏈型組網、環(huán)形組網等；覆蓋拓撲的遠端機支持更多數量（參考數字處理能力）。a、 星型組網b、 鏈型組網c、 環(huán)型組網d、 混合組網e、 樹形組網3.2 did數字系統(tǒng)設備1、 強大的組網能力：可以用使用各種靈活的組網方案應對各類覆蓋場景，如較復雜的山區(qū)，傳輸受限的小區(qū)覆蓋，邊際網中需要

9、對周邊進行補點覆蓋的復雜區(qū)域等。2、 系統(tǒng)噪聲更低：經過數字化后，無加載在光信號上的射頻信號衰減從而降低了系統(tǒng)增益，光傳輸部分帶多臺中繼覆蓋端或光遠端時噪聲不累加；上行時隙靜噪技術使無話務的覆蓋區(qū)內白噪聲也可以被抑制；從而使整個系統(tǒng)的噪聲更低，系統(tǒng)指標更優(yōu)異。3、 自動時延調整：由系統(tǒng)自動檢測系統(tǒng)結構，自動增加時延補償，調整中的移頻傳輸功能，使整個系統(tǒng)在需要的情況時可以成為一個移頻載波池?？伸`活調用網絡資源，提高資源使用率。4、 先進的中繼傳輸技術：移頻部分中繼傳輸采用了先進的壓擴技術，在需要時可將中繼頻率變更到傳輸能力更強，更適用于復雜地理環(huán)境的400m或220m來進行傳輸。5、 更穩(wěn)定的系

10、統(tǒng)性能：1、 全數字化的技術大幅減少了有源器件的數量，使得設備的范圍包括整個組網系統(tǒng)中所有的中繼覆蓋端（rcu）、光遠端（oru）和移頻遠端（sru）；自動調整系統(tǒng)時延，消除時延色散的影響。4 主要運用場景及解決方案4.1 wcdma數字光纖直放站1、 道路信號覆蓋該系統(tǒng)主要適用于鐵路、高速公路、普通道路等帶狀覆蓋需求的區(qū)域覆蓋。數字光纖拉遠系統(tǒng)功率大，覆蓋效果可以和基站相比較，成本低，投資性價比高。利用鏈型組網可以克服多小區(qū)引起的高速環(huán)境情況下切換頻繁的問題，滿足高速覆蓋重疊切換要求。適用于鐵路多彎道、隧道較長且密集的區(qū)域。2、 解決基站選址難的問題數字光纖拉遠系統(tǒng)還可以解決目前網絡優(yōu)化中存

11、在的一些問題，如：城市中新建基站站址選擇難和老基站搬遷問題；目前建站面臨以下難題：站點選址難；基站系統(tǒng)供電功耗大；系統(tǒng)造價高等。大功率室外數字光纖拉遠系統(tǒng)是一種基站遠端射頻系統(tǒng)的解決辦法，可以有效解決目前建站難的難題。該系統(tǒng)具有網絡設計靈活多樣、組網方式簡單快捷、系統(tǒng)可靠性高、系統(tǒng)擴容方便等特點。3、 熱點區(qū)域話務分擔應用一些熱點區(qū)域話務量大，原有系統(tǒng)很難滿足需求，可以考慮使用數字光纖拉遠系統(tǒng)把較閑的基站載頻資源搬移進來，分擔原區(qū)域的話務壓力。通過數字光纖拉遠系統(tǒng)，可以提高現有資源的使用率。4、 邊遠村落覆蓋應用在城市的郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)，話務量相對于密集城區(qū)和一般城區(qū)低一些，但要求室外的連續(xù)覆

12、蓋。在這種區(qū)域的中心地帶，運營商是有機房和傳輸資源的；在區(qū)域的周邊地帶則機房資源嚴重不足，根本無法保證普通基站的安裝條件。針對這種情況，數字大功率光纖拉遠可以很好地解決此類地區(qū)的覆蓋。我們可以在郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心地帶具有機房條件的地方架設拉遠型宏基站，滿足中心地帶本地的覆蓋和容量需求；同時通過射頻拉遠接口，可以在周邊地區(qū)架設射頻拉遠設備光纖拉遠，通過光纖直聯到宏基站的射頻拉遠接口，共享本地單元的基帶處理能力，實現郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊區(qū)域覆蓋。拉遠的射頻模塊光纖拉遠采用壓鑄模設計，重量輕、體積小，支持室內和室外方式，滿足各種應用環(huán)境的安裝。這種解決方案，充分考慮了郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)低話務地區(qū)的實際情況，降低了建設

13、成本和運維成本。一方面實現了良好的廣域覆蓋，另一方面實現了低成本快速建網，優(yōu)勢是非常明顯的。4.2 did系統(tǒng)數字設備did系統(tǒng)具有強大的組網能力，可以同時在光傳輸和移頻傳輸上結合進行組網，并且支持目前覆蓋組網方式中的各種連接方式，如串行、并行、混合、 環(huán)形、串行移頻、并行移頻等。各種組網方式的靈活組合可支持各種復雜的傳輸和覆蓋環(huán)境，降低網絡覆蓋難度，加快網絡覆蓋建設周期。可廣泛應用于風景游覽區(qū)、村村通、山區(qū)等復雜的傳輸和覆蓋環(huán)境。1、 光傳輸部分多路并行連接 、多路串行連接 、光混合連接 、光環(huán)路連接 2、 移頻傳輸部分一點對一點方式 、一點對多點方式3、 綜合組網 綜合組網是指將光傳輸方式

14、和移頻傳輸方式結合使用，使涉及到的所有設備形成一個完成系統(tǒng)的組網方式。在綜合組網中，可以將光傳輸網看做系統(tǒng)的骨干網絡，在其任何一個節(jié)點上的光遠端（oru）設備均可使用中繼覆蓋端（rcu）設備替代它。并且在中繼覆蓋端（rcu）設備后通過中繼頻率連接一臺或多臺移頻遠端（sru）。5 工程人員技術手冊（調試與開通）5.1 設備調試5.1.1 調試工具開通新站或問題站點的故障排除需要準備以下工具：l 筆記本一臺（安裝有terminal終端調試工具）；l 頻譜儀；l 光功率計；l fc/pc光跳線若干；l rs232串口調試線一條；l 各類型衰減器若干；l wcdma測試手機；在調試之前，應首先確認設備

15、是否升級到最新程序，如沒有，應首先升級設備。5.1.2 調試步驟調試步驟如下：1、 在機房里查看近端機扇區(qū)耦合連接是否按要求且無連接錯誤（注意幾個扇區(qū)之間的順序）。確認事項：連接饋線接口處是否接牢固，耦合器是否接反、無源器件功率規(guī)格是否匹配，衰減器衰減量是否足夠，負載功率規(guī)格是否滿足要求。在使用分集通道的設備時，首先要檢查主集與分集的饋線是否連接正確，確認沒有互相連接顛倒的情況。最后，要求進入近端機的下行的輸入信號不超過-12dbm左右；2、 查看數字板光纖連通指示燈是否點亮（可能需要等幾分鐘，但不會超過10分鐘），如常亮，說明前后端數字板之間光路是連通的；如不能正常點亮則說明光路可能存在問題

16、，可利用光功率計進行檢測，一般出光側測得光功率在-5dbm左右，入光側測得光功率不低于-10dbm，如果是出光測功率過低，則更應換光模塊，如果是入光側光功率過低，則應檢查光纖本身問題。對于分集的設備，首先應確定光纖沒有接錯，方法是：若主通路的光纖錯接到分集通路中，數字板光纖連通指示燈雖然是好的，但是前后端不能通信（查看近端設備的4.0監(jiān)控板的前后端連通指示燈，若常亮說明前后端通信不正常）； 3、 設備連通后，用頻譜儀在前端進行上行底噪測試，確認不存在上行底噪過高的問題，一般底噪是在-70dbm左右，若測得底噪水平明顯高于以上數值，則可以判明數字板存在問題，需要更換數字板。4、 當確認設備連接完

17、畢且前后端通信正常之后，就可以用筆記本電腦進行參數配置了。對于數字光纖寬帶設備，需要查詢或設置的參數有：射頻信號開關狀態(tài)，上、下行衰減值。其中，上行衰減值、射頻信號開關狀態(tài)應在遠端設置，下行衰減值建議在遠端設置： 衰減值的設置原則一是上下行平衡（保持pb滿足要求），二是盡量在信號較大處進行衰減（避免引入過量的噪聲）。在做好以上準備工作后，設備就可以正常工作了。這時使用測試手機在覆蓋區(qū)進行手機測試。主要看通話質量、手機接收電平、手機發(fā)射功率是否滿足要求。 5.2 工程實際調試開通指南1、 檢察光模塊和跳線數量，研發(fā)供貨設備標簽為白色打印紙質，光模塊和跳線按照一拖二鏈型配置在設備中配齊。生產供貨設

18、備標簽為金色，光模塊和跳線均按照一拖一配備，其余光模塊數量由成品倉統(tǒng)一發(fā)貨，所有光模塊（對）和跳線（根）應該與需求的覆蓋端數量一致。2、 數據線，數據線為通用數據線，由網優(yōu)生產提供，辦事處可根據需求數量下單生產。 編碼：200000000006 rs232轉接線（軍用防水插頭fqn14-7tk-8轉db9）光纖連接上以后，接入端可以提取任一臺覆蓋端參數，每臺覆蓋端都有獨立的rs232串口，也可獨立提取，數據線相同。3、 接入端默認為光口1鏈型連接，外部連接光纖口1。覆蓋端防水尾纜通過光纖口進入設備，內部有兩個適配器支架，可自由支配，用作與上、下級級聯。4、 觀察近、遠端機中頻板各指示燈狀態(tài)，判

19、斷鏈路鎖定指示燈正常（注意：鏈路指示燈僅表示當前端口已連接設備鎖定情況；如當前端口沒有連接設備，指示燈狀態(tài)為滅）；如果鏈路不能鎖定，再次檢查各尾纖接口無誤，并使用光功率計檢查光纖鏈路，確認光收發(fā)情況；主機中頻板：da鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定移頻模塊鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定圖5.3-1近端機中頻板指示燈狀態(tài)說明注意：當鏈路失鎖、移頻模塊失鎖、或者da失鎖時射頻信號都不能正常輸出，避免對網絡造成干擾。從機中頻板：da鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定移頻模塊鎖定狀態(tài)，燈亮表示鎖定圖5.3-2 遠端機中頻板指示燈狀態(tài)說明注意：當pll失鎖、鏈路失鎖、移頻模塊失鎖、或者da失鎖時射頻信號都不能正常輸出，避免對網絡造成

20、干擾。5、 調試方法：調試工具為terminal.exe，正是轉產后會發(fā)布最新terminal。設備配備4.0監(jiān)控單元，監(jiān)控單元信息的提取通過rs232接口。點擊圖標啟動國人終端測試工具terminal進入調試界面。圖1在版本選擇中選擇“適用于3g模塊/整機”。如果是首次安裝terminal，請向管理員索要密碼（密碼：guorensoft）。進入后先設置主菜單中的系統(tǒng)設置項。在系統(tǒng)設置中以下幾點配置必須正確：l 使用串口：串口端口必須正確，默認為com1，根據實際情況下拉菜單選擇。l 波特率為9600bit/s。圖2設置完成后點擊“打開”打開串口，如果打開失敗，請檢查是否有其他應用程序占用串口。打開串口后建議先做整機掃描，點擊人機界面下方整機參數整機掃描，如圖3。在此頁面可以更改設備型號和生產序列號，此頁面參數使用中移網管協議測試工具是不允許改動的。l 主機地址出廠時默認為“0”，從機地址默認為“1”。安裝時根據實際需要將各從機地址在網管參數頁面設置不同地址，從機地址不允許重復。設置范圍：1255l 主機機器代碼：01354005；從機機器代碼：01364005設備信息：圖3做級聯調試時需要設置網管參數界面，如圖4所示。設置項如下：l 從機設備個數和從機設備編號。從機設備個數是一臺接入端所帶的所有覆蓋端的總和數量，從機設備的