3.6 产品形态与射频解决方案

随着竞争加剧，国内外各大运营商都在想方设法降低OPEX和CAPEX。基站的产品形态能在很大程度上影响运营商的组网、维护和优化成本。丰富的产品形态也能为网络规划优化工程师提供更多的选择，用来提供覆盖解决方案，与此同时，网络规划优化工程师的组网经验则为产品形态的研发提供原始需求。TD-SCDMA基站的产品形态演进能在很大程度上说明这一问题。自从规模实验网以来，涌现了射频拉远、中频拉远、基带光纤拉远等多种方案，下面分别予以介绍。

讨论基站产品形态，就无法绕开“超外差接收机”这一概念。自从20世纪初发明超外差式接收机以来，这种结构在使用接收机的设计中一直占据主导地位。超外差式接收机并不直接将射频信号变为中频信号，而是采用两步进行频率变换：第一步，将接收频率变成中频；第二步，通过某种放大和滤波后，再将中频信号变换成基带信号。采用这种结构的主要优势在于对中频信号的滤波和信号放大比射频信号的滤波和放大容易得多，成本也低得多。图3.33就是一个简单的超外差接收机结构。事实上，无论是WCDMA、TD-SCDMA还是WLAN，其接收机原理图都与图3.33类似。

图3.33 超外差接收机结构

如果将图3.33进一步简化，可以等效为图3.34，无论采用哪种产品形态，这几个功能模块都是必不可少的。关键在于从哪一点进行室内单元和室外单元之间的“切割”。

图3.34 基站结构简化图

射频拉远 如果从A点或B点进行切割，切割线右边作为室外单元，切割线左边作为室内单元，那么就是传统的射频拉远方案。射频拉远是最早的一种产品解决方案，由室内单元完成基带处理、中频、射频调制的功能，并通过电缆将射频信号（2010～2025MHz）传送至室外单元。射频拉远的主要问题在于，2GHz的信号在电缆中损耗较大，因此拉远距离很少超过100m。这就意味着基站和前端的距离最远不能超过100m，这对规划选址带来了很高的要求。

中频拉远 如果从C点进行切割，切割线右边作为室外单元，切割线左边作为室内单元，就是中频拉远方案。中频信号（对于TD-SCDMA系统来说，频率为96MHz）在电缆中的损耗比射频信号要小，因此最多能拉远300m，为规划选址与维护优化带来了很大的便利。图3.35是中频拉远方式所采用的室外射频前端结构简图。

图3.35 中频拉远室外前端结构图

基带光纤拉远 如果从D点进行切割，切割线右边作为室外单元，切割线左边作为室内单元，就是基带光纤拉远方案。光纤拉远可以看做是在中频拉远的基础上，将中频模块从室内单元转移到室外单元，室内与室外单元之间传送的是基带信号，采用光纤传输，拉远距离可以达到数十千米，同时由于光纤直径较小，也避免了传统拉远方式在馈线连接上带来的不便。这就是目前最主流的应用BBU+RRU光纤拉远方案。RRU作为Node B的远端设备，主要完成Node B的基带信号与射频信号之间的转换。在上行方向上，RRU首先将天线接收到的上行射频信号滤波、放大并转换成模拟中频信号，然后通过ADC将模拟中频信号转化成数字中频信号，最后在数字域作处理将数字中频信号转换为基带IQ信号，并通过光调制器将基带信号传给位于Node B近端的接口板，接口板将光信号转换为电信号传送给基带处理单元。在下行方向上，RRU首先利用光接收器将近端传来的承载在光信号上的基带信号由光信号转换为电信号，并在数字域作处理将基带IQ信号转换成数字中频信号，接着通过DAC将数字中频信号转换成模拟中频信号，然后将模拟中频转换成射频信号并放大到一定的功率电平，最后经将射频信号滤波后从天线发射出去。图3.36是一个RRU的结构简图。

由于采用了开放式架构，并具有模块化特点，光纤拉远的分布式基站在组网方面带来了很大优势，主要体现在：

（1）节省馈线资源。BBU和RRU之间所有的信息都可以通过光纤承载，有效节省馈线资源，同时还大大降低了安装难度，使基站开通时间得到提前。

（2）运营商的采购方式更灵活，由于射频与基带单元的分离，运营商可将专业的射频供应商也纳入供应商范围，并可从不同的供应商分别采购这两部分的设备，从而扩大了选择范围。

（3）节省站址资源。由于站址成本较高，且人们的环保意识逐渐增强，使得运营商站址选择的难度逐步加大。对于分布式基站，由于采用大容量BBU+光纤拉远的方式可以将基带资源充分集中起来，方便地实现容量和覆盖之间的转化，实现多个RRU共享基带资源池的方式，能够有效节省站址资源（当然，从另一方面来讲，基带资源的过于集中，也对BBU的稳定性提出了更高的要求）。

图3.36 基带光纤拉远的室外RRU结构简图