移動通信中的基站RRU

RRU（Remote Radio Unit，遠(yuǎn)端射頻模塊，）是移動通信室外基站中的重要設(shè)備，為用戶的信息交流提供穩(wěn)定可靠的通道，保證了信息的精準(zhǔn)、實時送達(dá)。RRU將一組組基帶數(shù)字信號，通過復(fù)雜、精巧的電路變換，轉(zhuǎn)化成無線電波，通過天線發(fā)射出去；同時，接收用戶終端發(fā)送的信息，傳送到核心網(wǎng)完成信息交互。

RRU的誕生

現(xiàn)代基站的兩大核心：BBU和RRU。以往基站是一體化的，并未有兩大核心的區(qū)分，內(nèi)部各模塊相互交織在一起，隨著科技的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)一體化基站存在很多弊端。

首先是饋線損耗大?；局荒芪挥谒?，需要通過長長的射頻饋線把信號輸送到幾十米甚至上百米高的鐵塔上和天線連接。然而饋線對信號是有衰減的。其次是功耗大，由于饋線損耗大，基站就需要很高的輸出功率來對抗損耗，然而基站內(nèi)部射頻功放的效率還不高，使得基站整體的功耗巨大。再則，散熱難，一體化基站那么多模塊擁擠在擠在狹小的機(jī)房內(nèi)，想要散熱就必須靠大功率風(fēng)扇，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇帶來轟鳴的高分貝噪音。還有難以滿足4G時代的需求。在4G時代，為了支持MIMO，4個發(fā)射端口的基站成為主流，TD-LTE甚至大規(guī)模使用了8個端口。

一體化基站

基站的內(nèi)部處理可以粗略分為基帶部分和射頻部分，基帶部分體積小，功耗低，射頻部分體積大，功耗高，于是干脆分出2個獨(dú)立的模塊：BBU和RRU，再用光纖連起來就行了。

BBU和RRU分離之后的分布式基站

RRU（Remote Radio Unit，遠(yuǎn)端射頻單元）就誕生了。這里“遠(yuǎn)端”的含義，就是指RRU和BBU之間的距離遠(yuǎn)。到底有多遠(yuǎn)呢？BBU位于塔底的機(jī)房內(nèi)，而RRU則掛在了塔頂，塔高通常是幾十米到一百多米。

RRU到了塔頂，距離天線非常近，連接它們之間的射頻線非常短，名稱也就叫就做跳線了，由此引入的信號衰減可以忽略不計。

因此，RRU的發(fā)射功率可以適當(dāng)降低。由于位于室外，RRU普遍設(shè)計成類似暖氣片的樣子，可以自然散熱，不再需要風(fēng)扇，可靠性更高。

RRU的外觀由于不用考慮饋線損耗，RRU和天線可以安裝地離BBU非常遠(yuǎn)，幾十公里沒問題，這樣就帶來了非常大的部署靈活性。

甚至還催生出了C-RAN這樣的架構(gòu)，把所有的BBU集中放置在一個大機(jī)房內(nèi)成為BBU池，同時管理很多站的拉遠(yuǎn)RRU，站間協(xié)同性能好，運(yùn)維成本還更低。

C-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

RRU的工作原理：

典型的RRU內(nèi)部一般由4個部分組成：電源單元、收發(fā)信單元、功放單元、濾波器單元。工作原理是基帶信號下行經(jīng)變頻、濾波，經(jīng)過射頻濾波、經(jīng)線性功率放大器后通過發(fā)送濾波傳至天饋。上行將收到的移動終端上行信號進(jìn)濾波、低噪聲放大、進(jìn)一步的射頻小信號放大濾波和下變頻，然后完成模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字中頻處理等。

RRU內(nèi)部構(gòu)成框圖

RRU整機(jī)散熱關(guān)鍵技術(shù)

RRU整機(jī)的散熱方式有有源散熱和自然散熱兩種方式。

有源散熱，在RRU上主要是指風(fēng)冷散熱方式，采用風(fēng)機(jī)或其他設(shè)備，驅(qū)動RRU表面的空氣快速流動，將RRU散熱齒面上積累的熱量快速帶走，從而降低RRU內(nèi)部溫升。采用該方式，可以極大減少RRU的散熱齒面積，從而縮減體積，減少重量。中興通訊根據(jù)客戶需求，采用了低噪聲有源散熱方案，可以提供110W/L以上的散熱能力，極大地降低了RRU整機(jī)的體積。

自然散熱是指RRU根據(jù)熱空氣上升的自然規(guī)律，依靠自身產(chǎn)生的熱動力結(jié)合外部環(huán)境，完成熱量的發(fā)散，降低內(nèi)部溫升。依靠自然散熱，要求RRU必須有足夠的散熱面積保障。中興通訊在自然散熱方面，進(jìn)行了長期的積累，其自然散熱RRU的最大能力達(dá)到52W/L，處于業(yè)界領(lǐng)先地位。 中興通訊RRU產(chǎn)品覆蓋從單頻到多頻，從窄帶寬到大帶寬，從2端口的2T2R到更多端口的Massive MIMO產(chǎn)品，在FDD和TDD領(lǐng)域形成了一個完整產(chǎn)品系列。高效率、低功耗技術(shù)的應(yīng)用，使得在同等功率輸出下，RRU整機(jī)的體積小、重量輕。新技術(shù)的應(yīng)用，使得RRU在同等的體積下，具備更高的功率輸出，為客戶提供更多的載波和覆蓋，極大地提升了客戶的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

審核編輯 ：李倩