1.3 分布式基站

早期的基站收发信台（BTS）分为基带子系统（BDS）和射频子系统（RFS），还有其他一些功能模块：风机、GPS时钟、与基站控制器（BSC）接口、烟雾/水淹/门禁监测等。把这些模块装配在一个室内机柜里，作为一个独立网元设备（称为宏站）。这种基站虽然可划分出基带子系统和射频子系统，但是这两个子系统在物理上并不是完全独立的。

随着通信技术的不断发展，网络容量要求越来越高，这种宏站布网成本及难度越来越大，因此通信设备厂商提出了一种新的网络结构——把BDS和RFS两个子系统独立出来，形成两个独立网元。比如目前通信设备制造商制造的射频拉远单元（RRU）、射频系统单元（Radio System Unit, RSU）、基带单元（Base Band Unit, BBU）。其中RRU和RSU是独立的射频子系统，BBU是独立的基带子系统，由（RRU+BBU）构成的基站，称为分布式基站，分布式基站组网示意图如图1-3所示，BBU集中放置，多个RRU通过光纤从BBU拉远到室外各个网点上构成一个分布式网络进行无线覆盖。

图1-3 分布式基站组网示意图

RRU作为一种新型的分布式网络覆盖模式，其核心思想是将基带处理部分与射频单元分离，以基带池来集中完成基带数据处理，射频单元单独外挂在天线端，基带池与射频单元通过光纤进行基带信号的发送接收，从而构成一个分布式覆盖网络。在网络建设时将大容量的基带部分集中放置在中心机房，用光纤连接RRU, RRU分置于网络规划所确定的室外站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。研究表明，同等规模的网络建设，采用分布式网络覆盖方式可节约25%的初期建设成本，网络运行初期可节省30%的运营成本。

RRU也带来了灵活的组网方式，采用分布式网络覆盖模式建设的通信网络，可实现网络容量与覆盖之间的转化，这给网络发展初期及后续扩容都带来很大便利。在网络发展初期，基站容量与实际网络覆盖需求并不平衡，通过分布式覆盖技术，将集中置于中心机房的丰富容量基带处理部分，通过RRU拉远到周围区域，从而扩展网络的覆盖，实现建网初期容量与覆盖的平衡。随着网络发展，用户数量逐步增加，网络容量需求变得更大，初期通过分布式覆盖技术建立起来的网络容量与覆盖之间的平衡很可能被破坏，因此需要对网络结构进行调整，以恢复网络容量与覆盖之间的平衡。考虑到对已有用户的质量保证，分布式覆盖技术支持平滑扩容，通过在中心机房中对原有的基带处理部分进行增加和并柜处理，实现容量的平滑扩展。

相对于以前放在室内的宏站与天线距离较远带来较大的馈线损耗和布线困难，分布式网络覆盖由于RRU挂在室外更加接近天线，大幅度降低了馈线损耗。与不使用RRU的室内宏站系统相比，在功放输出功率相同的条件下，使用RRU系统的天线口输出功率提高2～3dB，从而网络覆盖半径增大14%～18%，覆盖能力提升30%～39%。

综上所述，采用RRU技术可以为运营商带来诸多利益，因此在3G时代，基站大都采用了这种分布式结构，RRU也就顺理成章地从移动通信系统基站系统中独立出来。为了便于工程施工，RRU的体积一般都要求很小。因为是室外单元，工作环境恶劣，散热条件不佳，因此对于RRU中的功放效率提出了较高要求，以降低系统热耗。要提升功放效率就需要降低功放输入信号的峰均比以改善功放线性，峰值因子削减算法（CFR）技术及数字预失真算法（DPD）技术因此成为RRU系统的标配功能，其性能好坏体现着RRU的核心竞争力。