数字光纤直放站课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Confidential,数字光纤直放站,原理及应用,博威科技（深圳）有限公司,:,立足信息产业，致力于无线通信传输产品的研发、生产和销售,数字光纤直放站原理及应用博威科技（深圳）有限公司:,1,Contents,数字光纤直放站的特点,数字光纤直放站组网方式及应用,数字光纤直放站的基本原理,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较,数字光纤直放站技术优势和技术参数,Contents数字光纤直放站的特点数字光纤直放站组网方式及,2,数字光纤直放站的特点,数字光纤直放站的特点,3,数字光纤直放站的特点,基本概念,延伸服务区域和覆盖盲区,将来自基站和终端的射频模拟信号转换成数字信号后通过光纤进行传输,由,MHU,(,近端机）,和,ROU,(,远端机）,组成,一个,MHU,(,近端机）可带三个分支,每个分支可以最多连接四个,ROU,在,WCDMA,模式下，最多可提供,3,扇区,/ 4,载波配置,1,个分支可进行两个扇区信号传输,通过增加每个单元来进行扇区的扩展,ROU,(,远端机）,通过串联,并联,多支路等方式连接到各自的分支,具备接收分集功能,先进的数字信号处理技术,(,系统时延,:,小于,2,),网管（,NMS,）具备多种通信协议支持,(HDLC,高级数据链路支持,TCP/IP,),可通过,OMC,进行远程操作,能在不同的通信制式下工作,(,GSM,、,CDMA,、,WCDMA,、,WiMax,.),数字光纤直放站的特点 基本概念,4,数字光纤直放站的特点,系统特点,系统功率,-,ROU,(,远端机）的功率等级,:,10W, 20W, 50W,-,用,MCPA,（,多载波线性功率放大器,）,技术实现良好的射频信号质量,光纤传输时延自动检查和补偿技术,-,对,MHU,和,ROU,之间的光信号传输进行自动时延检查,-,基站和智能站之间的总时延自动计算并进行补偿,-,对连接到同一个,MHU,的不同,ROU,的时延差异进行补偿,数字模式特征,-,具备长距离传输性能,-,系统提供大于,-17db,的光信号损耗（且射频信号不因为光纤传输而产,生损耗,),-,能够采用,2.5 Gbps,光传输技术,-,在采用多分支连接结构中,能保证在多扇区信号传输到每个分支的情况下，,上行,接收信道具备,良好的低噪声特性,室内光纤分布系统的可扩展性,-,数字信号分配易于系统扩展,数字光纤直放站的特点 系统特点,5,数字光纤直放站原理,数字光纤直放站原理图,近端机结构原理图,远端机结构原理图,数字光纤直放站原理数字光纤直放站原理图,6,数字光纤直放站原理图,近端机和远端机均包含：射频接收子系统和发射子系统；上变频器和下变频器子系统；,ADC,和,DAC,子系统、基带处理子系统；光纤收发器；监控子系统和电源子系统。,近端机耦合基站信号，下变频到基带或低中频,I/Q,信号，经,ADC,变换到数字信号，按一定帧,格式打包成串行数据，再经光纤收发器发送到远端机，经基带处理单元解帧，恢复,I/Q,或低,中频信号，再经上变频到射频，经发射机发射出去。从移动终端上行的信号经远端机接收,子系统接收后，下变频到基带,I/Q,或低中频信号，然后通过上述的逆过程，经光纤回到近端,机，返回到基站接收，这样完成了移动通信基站的远端覆盖功能。,数字光纤直放站原理图近端机和远端机均包含：射频接收子系统和发,7,MHU,（近端机）结构原理图,MHU（近端机）结构原理图,8,ROU,（远端机）结构原理图,ROU（远端机）结构原理图,9,数字光纤直放站组网方式及应用,组网方式,组网结构图,系统应用,数字光纤直放站组网方式及应用组网方式,10,组网方式,数字光纤直放站的组网方式比较灵活，主要有以下组网方式：,星型组网,菊花型组网,串联型组网,环型组网,组网方式数字光纤直放站的组网方式比较灵活，主要有以下组网方式,11,组网结构图（一）,组网结构图（一）,12,星型组网图（二）,星型组网图（二）,13,菊花型组网图（三）,菊花型组网图（三）,14,环型组网图（四）,环型组网图（四）,15,系统应用,室外,系统应用室外,16,系统应用,室内,系统应用室内,17,应用场合,高速铁路,高速公路,高档写字楼,地铁,体育场馆,应用场合高速铁路,18,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较,19,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较（一）,模拟光纤直放站,把,RF,信号转换成模拟光信号后进行光传输,一个分支只能进行一个扇区信号传输,数字光纤直放站,把,RF,信号转换成数字光信号后进行数字化传输,一个分支可进行两个扇区信号传输,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较（一） 模拟光纤直放站,20,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较（二）,噪声和损耗的来源,模拟传输动态范围的损失,数字传输动态范围的损失,光分和路器的噪声,每二等分路一次光损耗,3dB,将引起,6dB,动态损失,动态无损失,光传输损耗,每,1dB,光衰减将引起,2dB,动态损失,动态无损失,光连接器损耗,每,1dB,光衰减将引起,2dB,动态损失,动态无损失,光传输噪声,每,1dB,光噪声将引起,2dB,动态损失,动态无损失,RF,噪声,每,1dB RF,噪声将引起,1dB,动态损失,每,1dB RF,噪声将引起,1dB,动态损失,随着光信号衰减的增加，数字光纤传输保持动态范围不变，而模拟光纤传输的动态范围则随着光信号的衰减而迅速下降,数字光纤传输在长距离传输时保持动态范围和服务质量不变，使网络设计更加灵活，在,RRU,，载波调度等传输解决方案上具有明显的优势,数字光纤直放站与模拟光纤直放站的比较（二）噪声和损耗的来源模,21,数字光纤直放站的优势,数字信号支路单元构成简单系统结构,可用多扇区信号传输,简单多分支,多支路结构,在模拟信号转换成数字信号时几乎没有信号噪声产生,ACPR,（相临信道功率比）,减少约,10dB,使用可靠的,ADC,(,模数转换,),模块,对噪音产生没有影响,(,应用于,ACPR,（相临信道功率比）,模拟,的部分,，,通过从,ADC,的元件中获取,增益,),使用先进的数字处理技术使系统延迟降低,(,在,MHU, ROU,之间,不高于,1.4,sec ),在多支路结构中,光分离操作和光重接收操作都可良好运行,RF,损耗与,x-mission,损耗之间没有联系,持续的,RF,信号电平保证从,PD,接收到稳定的光信号电平,在光连接点不需要,AGC,（,自动增益控制）结构,当进行长距离,X-minssion,传输和多支路传输时，,下行,光谱信号,带内寄生信号,规格,可用,长距传输和多支路结构时低反馈噪声,(,与模拟系统相比,),数字传输的时延可以计算和校正,数字光纤直放站的优势 数字信号支路单元构成简单系统结构,22,数字光纤直放站技术优势和技术参数,数字光纤直放站技术优势和技术参数,23,技术优势,数字光纤直放站采用了以下关键技术：,数字预失真技术,基带处理技术,高速采样技术,技术优势数字光纤直放站采用了以下关键技术：,24,数字预失真技术,随着输入功率的提升，相移和幅度均出现压缩,-,小心选择工作范围，考虑峰、均比,此外，还包括更加复杂的记忆效应,数字预失真技术随着输入功率的提升，相移和幅度均出现压缩-小心,25,目前的直放站系统中，功率放大器通常采用回退,的方式来满足系统对功放输出信号的线性度要求，,如用,100W,的功率放大器管来输出,10W,的信号。,此种方式功率放大器成本比较高，而且系统的效率,很低。在数字光纤直放站系统中采用了数字预失真,技术，可以降低功率放大器的成本，提高系统的工,作效率。而且还可以克服因老化、高低温等因素造,成功率放大器的工作特性迁移。,数字预失真技术,目前的直放站系统中，功率放大器通常采用回退数字预失真,26,优点：,高性能,可得到出色的修正效果，,ACLR,改善,20dB,宽带,工作带宽为,20MHz,效率可达,20%,自适应,产品化生产时容忍较大参数偏差,成本低,弱点,DSP,算法开发投入大,要求高性能的侦测接收通道,数字预失真技术,优点：数字预失真技术,27,基带处理技术,CPRI,接口,DDC/DUC,HDLC,协议,基带处理技术CPRI接口,28,CPRI,CPR I,的物理层引用了千兆以太网的标准,使用,SFP,类型的光纤收,发模块,一般采用单模光纤做传输媒体。但是他的线路速率定义为,614.14 M b/s, 1 228.18 M b/s,和,2 457.16M b/s,三种。需,要传输的数据经过,8 B/10 B,编码后,由光发送模块串行发送出去。接,收方向上,光接收模块串行接收的信号首先进行,10 B/8 B,解码。在,8,B/10 B,编码规则中,对数据字节和控制字节做了区分,他们分别占用不,同的编码图案,; 10 B/8 B,解码时,通过发现控制字节的编码图案能提,供定位信息,供链路层正确地解复用。,CPRI CPR I 的物理层引用了千兆以太网的标准,29,CPRI,CPRI,30,DDC/DUC,DDC/DUC,数字下变频（,Digital DownConverter-DDC,）技术是软件无线电的核心技术之一。数字下变频器的组成包括数字混频器，数字控制振荡器（,NCO,）和低通滤波器。,数字上变频器的主要功能是对输入数据进行各种调制和频率变换，即在数字域内实现调制和混频。,DDC/DUCDDC/DUC数字下变频（Digital Do,31,HDLC,协议,高级数据链路控制（,High-Level Data Link Control,或简称,HDLC,），是一个在同步网上传输 数据、面向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织,(ISO),根据,IBM,公司的,SDLC(Synchronous Data Link Control),协议扩展开发而成的,.,它是一组用于在网络结点间传送数据的协议。在,HDLC,中，数据被组成一个个的单元,(,称为帧,),通过网络发送，并由接收方确认收到。,HDLC,协议也管理数据流和数据发送的间隔时间。,HDLC,是在数据链路层中最广泛最使用的协议之一。,HDLC协议高级数据链路控制（High-Level Data,32,高数采样技术,奈奎斯特采样定理：设有一个频率带限信号,x(t),，其频带限制在（,0,，,f,H,）内，如果以不小于,f,s,=2f,H,的采样速率对,x(t),进行等间隔采样，得到时间离散的采样信号,x(n)=x(nT,s,),则原信号,x(t),将被所得到的信号,x(n),完全地确定。,带通采样定理：设一个频率带限信号,x(t),，其频带限制在,(f,L,f,H,),内，如果采样速率,f,s,满足：,则用,f,s,(,2B, B,为频带宽度,),进行等间隔采样所得到的信号采样值能准确地确定原信号,x(t),由于,GSM-900,系统要求阻塞信号为,-13dBm,，有用信号为,-101dBm(GSM 05.05,针对,GSM 900 BTS,要求,),，因此要求,ADC,的,SFDR88dB,，在实际工程应用中由于有用信号强度大于,-100dBm,，因此对,SFDR,的要求可以适当放松。,高数采样技术奈奎斯特采样定理：设有一个频率带限信号x(t)，,33,产品外观,MHU,（近端机）,ROU,（远端机）,产品外观MHU（近端机）ROU（远端机）,34,数字光纤直放站关键技术指标,参数,上行,下行,频率范围,880,909 MHz,925,954 MHz,输出功率,-10dBm2dB,40/43 dBm1dB,最大增益,50dB,50dB,增益调节范围,30dB,30dB,增益调节步长,1dB,1dB,噪声系数,4dB,带内波动,3dB,驻波比,1.4,工作温度,-40,55,数字光纤直放站关键技术指标参数上行下行频率范围880909,35,数字光纤直放站关键技术指标,参数,指标值,波长,1310nm,1510nm,或其他,光输出功率,-3dBm-9dBm (10Km);,5dBm0dBm (120Km),系统最大光路损耗,10dB (10Km), 19dB (47Km),连接器类型,LP/UPC,（近端），,FC/UPC,（远端）,光纤类型,单模，多模（小于,0.5Km,）,数字光纤直放站关键技术指标参数指标值波长1310nm,151,36,Thank You !,Thank You !,37,