1.3 分布式基站

早期的基站收發信臺（BTS）分為基帶子系統（BDS）和射頻子系統（RFS），還有其他一些功能模塊：風機、GPS時鐘、與基站控制器（BSC）接口、煙霧/水淹/門禁監測等。把這些模塊裝配在一個室內機柜里，作為一個獨立網元設備（稱為宏站）。這種基站雖然可劃分出基帶子系統和射頻子系統，但是這兩個子系統在物理上并不是完全獨立的。

隨著通信技術的不斷發展，網絡容量要求越來越高，這種宏站布網成本及難度越來越大，因此通信設備廠商提出了一種新的網絡結構——把BDS和RFS兩個子系統獨立出來，形成兩個獨立網元。比如目前通信設備制造商制造的射頻拉遠單元（RRU）、射頻系統單元（Radio System Unit, RSU）、基帶單元（Base Band Unit, BBU）。其中RRU和RSU是獨立的射頻子系統，BBU是獨立的基帶子系統，由（RRU+BBU）構成的基站，稱為分布式基站，分布式基站組網示意圖如圖1-3所示，BBU集中放置，多個RRU通過光纖從BBU拉遠到室外各個網點上構成一個分布式網絡進行無線覆蓋。

圖1-3 分布式基站組網示意圖

RRU作為一種新型的分布式網絡覆蓋模式，其核心思想是將基帶處理部分與射頻單元分離，以基帶池來集中完成基帶數據處理，射頻單元單獨外掛在天線端，基帶池與射頻單元通過光纖進行基帶信號的發送接收，從而構成一個分布式覆蓋網絡。在網絡建設時將大容量的基帶部分集中放置在中心機房，用光纖連接RRU, RRU分置于網絡規劃所確定的室外站點上，從而節省了常規解決方案所需要的大量機房。研究表明，同等規模的網絡建設，采用分布式網絡覆蓋方式可節約25%的初期建設成本，網絡運行初期可節省30%的運營成本。

RRU也帶來了靈活的組網方式，采用分布式網絡覆蓋模式建設的通信網絡，可實現網絡容量與覆蓋之間的轉化，這給網絡發展初期及后續擴容都帶來很大便利。在網絡發展初期，基站容量與實際網絡覆蓋需求并不平衡，通過分布式覆蓋技術，將集中置于中心機房的豐富容量基帶處理部分，通過RRU拉遠到周圍區域，從而擴展網絡的覆蓋，實現建網初期容量與覆蓋的平衡。隨著網絡發展，用戶數量逐步增加，網絡容量需求變得更大，初期通過分布式覆蓋技術建立起來的網絡容量與覆蓋之間的平衡很可能被破壞，因此需要對網絡結構進行調整，以恢復網絡容量與覆蓋之間的平衡?？紤]到對已有用戶的質量保證，分布式覆蓋技術支持平滑擴容，通過在中心機房中對原有的基帶處理部分進行增加和并柜處理，實現容量的平滑擴展。

相對于以前放在室內的宏站與天線距離較遠帶來較大的饋線損耗和布線困難，分布式網絡覆蓋由于RRU掛在室外更加接近天線，大幅度降低了饋線損耗。與不使用RRU的室內宏站系統相比，在功放輸出功率相同的條件下，使用RRU系統的天線口輸出功率提高2～3dB，從而網絡覆蓋半徑增大14%～18%，覆蓋能力提升30%～39%。

綜上所述，采用RRU技術可以為運營商帶來諸多利益，因此在3G時代，基站大都采用了這種分布式結構，RRU也就順理成章地從移動通信系統基站系統中獨立出來。為了便于工程施工，RRU的體積一般都要求很小。因為是室外單元，工作環境惡劣，散熱條件不佳，因此對于RRU中的功放效率提出了較高要求，以降低系統熱耗。要提升功放效率就需要降低功放輸入信號的峰均比以改善功放線性，峰值因子削減算法（CFR）技術及數字預失真算法（DPD）技術因此成為RRU系統的標配功能，其性能好壞體現著RRU的核心競爭力。