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中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)：減少射頻線纜增強(qiáng)集成能力

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【中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)：減少射頻線纜增強(qiáng)集成能力】 智能天線給基站設(shè)備帶來(lái)挑戰(zhàn)
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)TD-SCDMA工作于2GHz頻段，受此頻段電波傳播特性的限制，基站數(shù)量大為增加，并且還有三維覆蓋的要求 。
因此，TD-SCDMA的核心技術(shù)采用了智能天線技術(shù)，它是TD-SCDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在，但是也正因如此，TD-SCDMA和其他移動(dòng)通信系統(tǒng)最大的區(qū)別在于其天饋系統(tǒng)的非凡性，即天線尺寸大、饋線多、塔放外掛 。對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA三扇區(qū)基站而言，其天饋系統(tǒng)由三個(gè)智能天線、27根射頻電纜、3根電源/控制線、1個(gè)GPS天線及線纜和六個(gè)集成塔放等構(gòu)成 。WCDMA未使用智能天線技術(shù)，故塔放及饋線相對(duì)較少，在上述同等條件下，只要6根射頻電纜和3根電源/控制線 。由于連接天線和室內(nèi)射頻收發(fā)信機(jī)之間的射頻電纜在2GHz以上頻段的損耗比較大，天線拉遠(yuǎn)距離短，一般在60m左右；射頻電纜數(shù)量多，也相應(yīng)帶動(dòng)其他輔材數(shù)量的增加，為TD-SCDMA基站成本控制帶來(lái)了很大壓力；而射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)在降低饋線損耗和電纜數(shù)量及安裝難度控制等方面面臨極大的困難，是導(dǎo)致建設(shè)成本偏高的后果 。
由于2GHz頻段的電波傳播特性，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)宏小區(qū)基站(一套天線)的覆蓋半徑只能有1～3公里，在城市內(nèi)高樓大廈林立的地區(qū)、樹(shù)木遮擋的區(qū)域、樓房?jī)?nèi)等，此覆蓋半徑還要小得多 。在此覆蓋區(qū)域內(nèi)可能還會(huì)存在很多無(wú)法通信的陰影區(qū)域 。由于每個(gè)無(wú)線基站的覆蓋區(qū)域太小，因此要在一個(gè)城市內(nèi)實(shí)現(xiàn)完好的覆蓋，就必須架設(shè)大量的基站，其中站址的選擇和建設(shè)成本也是非常難解決的問(wèn)題 。
按照目前的基站設(shè)備設(shè)計(jì)方案，每個(gè)小區(qū)都必須有完整的基站設(shè)備配置，包括從數(shù)字基帶信號(hào)處理到模擬射頻收發(fā)的全部部件，導(dǎo)致基站成本太高 。而且，很多基站設(shè)備無(wú)法使用Iub接口方便地接入系統(tǒng)，使每個(gè)小區(qū)承擔(dān)的無(wú)線基站設(shè)備的成本居高不下 。
因此，在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)即將大規(guī)模商用之前，如何減少射頻電纜數(shù)量、降低射頻饋線損耗及擴(kuò)大基站覆蓋范圍，同時(shí)增加基站系統(tǒng)集成度，已經(jīng)成為各設(shè)備制造廠家面臨的重要問(wèn)題 。然而，目前使用的射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn) 。
中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，無(wú)線基站采用中頻拉遠(yuǎn)方案就可以很好地解決上述問(wèn)題 。此方案是將無(wú)線基站中的模擬射頻收發(fā)部分與無(wú)線基站的基帶數(shù)字信號(hào)處理部分在模擬中頻處分開(kāi)，從而形成遠(yuǎn)端射頻前端設(shè)備與室內(nèi)單元 。中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)通過(guò)基站室內(nèi)單元的模擬中頻接口，將射頻收發(fā)信機(jī)拉遠(yuǎn)至天線四周 。下行方向?qū)⒅蓄l信號(hào)傳輸?shù)缴漕l前端，經(jīng)混頻后轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，再由天線發(fā)射；上行方向?qū)奶炀€過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)在前端混頻為中頻信號(hào)，通過(guò)中頻傳輸系統(tǒng)傳回到基站室內(nèi)單元 。
采用模擬中頻傳輸技術(shù)，遠(yuǎn)端射頻前端設(shè)備與室內(nèi)單元間可以用有線和無(wú)線傳輸手段相連接 。其介質(zhì)可以是中頻電纜、光纖以及微波接力設(shè)備等 。連接方式可以是星形結(jié)構(gòu)，也可以是串行結(jié)構(gòu) 。
與傳統(tǒng)的射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)相比，基于中頻電纜的中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)具有以下特點(diǎn) 。
——電纜數(shù)量少 。在中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)中將所有的5條中頻電纜采用專門的技術(shù)進(jìn)行處理，合成為大小和目前的射頻電纜大小差不多的一條電纜，加上控制和電源的一條電纜，每臺(tái)前端只需兩條電纜，從而使電纜數(shù)量大大降低 。一個(gè)三載扇的TD-SCDMA系統(tǒng)總共只需12條電纜，而現(xiàn)有的需要31條電纜，相比而言具有極大的優(yōu)勢(shì) 。最新的技術(shù)中已經(jīng)可以使用一個(gè)前端一條電纜的方式，加上TD-SCDMA技術(shù)上可以采用6天線智能天線系統(tǒng)，一個(gè)三載扇的TD-SCDMA系統(tǒng)只要使用3條電纜的方式就可以實(shí)現(xiàn) 。

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