华为FDD LTE基站产品概述

产品概述

华为技术有限公司

2022年4月

1 概述

1.1 总体介绍

在移动通信技术日新月异发展的今天，如何利用创新的技术优化无线网络的建网方式，如何融合先进的技术，降低运营商的投资风险，助力构建面向未来的移动网络，无疑将成为运营商选择合作伙伴和网络建设投资的关注点。

3900系列化基站，是华为秉承“基于客户需求持续创新”的理念，整合无线平台资源，融合多元技术，面向未来移动网络发展的基站产品解决方案。其中，融合了华为在芯片设计、系统架构、创新功放技术以及功耗管理等电子系统设计上的最新创意。

在移动网络发展转型之际，3900系列化基站的推出，将有效推动移动网络的发展，使之呈现出“融合、宽带、绿色、演进”的典型特征，帮助运营商更好的构筑面向未来的移动网络。

3900系列化基站，采用了业界技术领先的多制式、多形态统一模块设计。基本模块数量仅为四种，且模块具有体积小、集成度高、功耗低、易于快速部署等特点。

3900系列化基站的功能模块与安装配套件的革新设计与灵活组合，可形成产品形态的多样化。运营商可将不同制式的模块混插在一起，构成支持多种应用场景的基站，加快新频段和新技术的引入，并采用了专门解决室内覆盖的技术，有效的解决了移动网络多场景及多制式融合的发展需求。

基于IP交换和多载波技术的3900系列化基站，传输接口带宽在满足日益增长的移动数据业务发展的同时，为用户提供了尽可能高的数据传输速率。

3900系列化基站采用了优化的硬件和系统设计，创新的功放和功耗管理等节能技术，可分别从设备、节能和绿色新能源利用等方面帮助运营商实现“节能减排”，构建绿色通信网络。

1.2 产品形态

3900系列化基站的产品形态由三种基本模块组成：

●BBU3900（基带单元）

●RFU（宏基站射频单元）

●RRU（远端射频模块单元）

通过上述三种基本模块与配套设备灵活组合，形成综合的站点解决方案，从而适应并满足运营商站址的安装要求。如设备室内集中安装、室内分布安装、室外集中安装、室外分布安装、不同无线技术基站共站址等各种场景。

三种基本模块与配套设备构建成的3900系列化产品形态为：机柜式宏基站、分布式基站、小基站，通过不同产品形态的配合，可以适应不同场景，满足快速、低成本建网的需要。

●机柜式宏基站

室内型BTS3900机柜式宏基站中集中安装了BBU3900基带模块，射频为RFU模块。

●分布式基站 

分布式基站（DBS3900）是由BBU3900和RRU组成。BBU3900可以安装在现有站址任何具有19英寸宽，2U高的设备安装空间里，无需单独配置机柜，节省设备空间；RRU可灵活的安装在靠近天线的位置，减少馈线损耗，提高基站的性能。

对于室内/室外需要采用分布安装的场景，可将RRU挂墙或抱杆安装；对于室内需要采用集中安装的场景，可将BBU3900和RRU分别安装在集中架中；对于需要室外集中安装的场景，可将RRU通过挂墙或抱杆集中安装。

1.3 为运营商带来的好处

3900系列化基站采用了业界技术领先的多制式、多形态统一模块设计，适应各种安装场景的特点，大大降低了运营商在站址利用、容量覆盖、绿色网络建设等方面的成本，帮助运营商更好的构筑面向未来的移动网络。

1.3.1 有效的站址利用与快速建网

3900系列化基站支持分布式安装、集中安装的特点，可使运营商无需过多考虑站址部署问题，满足不同场景低成本快速建网的需求。

BBU3900可以安装在现有站址任何具有19英寸宽，2U高的室内环境或有防护功能的室外机柜中，RRU3606可靠近天线安装，无需额外占用面积。

机柜式宏基站为业界最紧凑的宏基站，占地面积少，BTS3900占地面积为600mm×450mm。

1.3.2 富有成本效益容量覆盖解决方案

RFUd最大机顶输出功率2×60W；RRU3832最大机顶输出功率2×60W；RRU3838最大机顶输出功率2×40W。其卓越的性能为广覆盖、高数据吞吐率提供了保证，同时有效减少站点数量。

RRU支持靠近天线安装，通过光纤连接到BBU3900，这样可以避免长馈线引入的损耗，在相同功率和系统容量的情况下，损耗的减少即相当于系统覆盖范围的增加或覆盖范围不变所需基站的减少。

1.3.3 构建节能减排的绿色通信网络

小型化、模块化、创新的功放和功耗管理是减少机房、能源等资源占用，构建绿色通信网络的关键。

3900系列化基站射频模块采用华为最先进DPD（Digital Pre-Distortion）和Doherty技术，提高功放效率（达到40％功放效率），降低了整个基站系统功耗。

设备功耗的降低，不仅减少了电费，同时降低电源、备电电池、空调和热交换等设备的投入成本。

1.3.4 最大限度地降低站点运营费用

3900系列化基站的基带模块、射频模块、电源系统等所有基站形态共享，减少了生产和运输上的物流成本，及维护成本。

基带模块与射频模块分离、小型化设计以及支持分布安装的特点，便于搬运、配置和安装，降低了运营商在站址获取、机房建设、设备运输、安装等建网方面的难度，无需起重机等专门搬运设备，减少建设成本。

RRU支持交、直流输出，采用自然散热，无风扇设计，可靠性高，减少日常维护成本。

1.3.5 面向未来无线网络的轻松演进

3900系列化基站采用统一化的平台设计，支持不同无线制式模块的共柜应用与共模应用，满足无线网络发展演进，有效支持运营商轻松部署新的无线技术。

3900系列化基站支持CDMA和LTE（Long Term Evolution），可确保平滑演进，实现面向未来的网络投资。

2 系统架构

2.1 概述

3900系列化产品采用模块化架构，主要模块包括：基带单元（BBU3900）、宏基站射频单元RFU、远端射频模块单元RRU；配套件包括：APM30、室内宏机柜、室外射频柜、室内及室外小机柜。通过三种基本模块与配套设备灵活组合，形成综合的站点解决方案。

BBU3900与RRU/RFU之间采用CPRI（Common Public Radio Interface）接口，通过光纤/电缆相连接，以适应网络建设的要求。

2.2 BBU3900

2.2.1 BBU3900外观

BBU3900采用盒式结构，是一个19英寸宽、2U高的小型化的盒式设备，可安装在任何具有19英寸宽、2U高的室内环境或有防护功能的室外机柜中，BBU3900外观如图2-1所示。

图2-1 BBU3900外观

BBU3900在2U空间内集成了主控、基带、传输等功能，根据所需的处理能力进行灵活配置。

2.2.2 BBU3900单板和模块

BBU3900中单板配置位置如图2-2所示。

图2-1 BBU3900单板配置

BBU3900的单板和模块主要功能如表2-1所示。

表2-1 BBU3900主要单板和模块功能

2.3.1 RRU3832外观

RRU3832为2T4R远端射频模块单元，可靠近天线安装，外观如图2-3所示。

图2-1 RRU3832外观

400mm×300mm×100mm（不含外壳和连接器）

400mm×300mm×120mm（含外壳）

2.3.2 RRU3832特点

●设备体积小，重量轻，方便安装维护。

●支持挂墙、抱杆、机架安装等多种安装方式。

●设备采用自然散热，整体功耗小，无噪声。

2.4 RRU3838

2.4.1 RRU3838外观

RRU3838为2T2R远端射频模块单元，可靠近天线安装，外观如图2-3所示。

图2-1 RRU3838外观

400mm×300mm×100mm（不含外壳和连接器）

400mm×300mm×120mm（含外壳）

2.4.2 RRU3838特点

●设备体积小，重量轻，方便安装维护。

●支持挂墙、抱杆、机架安装等多种安装方式。

●设备采用自然散热，整体功耗小，无噪声。

2.5 RFU

2.5.1 RFUd外观

RFUd最大机顶输出功率2×60W，用于BTS3900和BTS3900A机柜中，外观如图2-4所示。

图2-1 RFU外观

2.5.2 RFU特点

−设备体积小，重量轻，方便安装维护。

−设备采用自然散热，整体功耗小，无噪声。

2.6 配套设备

2.6.1 APM30

APM30（Advanced Power Module）是室外型一体化后备电源系统，为分布式基站、室外宏基站和小基站提供-48V直流供电和蓄电池备电，并为BBU3900和用户设备提供安装空间，满足快速建网的要求。

APM30内置电源模块PSU（Power Supply Unit）、电源监控模块PMU（Power Monitoring Unit）、配电单元PDU（Power Distribution Unit）、防雷单元、温控单元和蓄电池等，同时提供用户设备安装空间，实现了直流供电、蓄电池管理和电源系统监控通信、配电、防雷、温控、备电、用户传输设备安装等多种功能。

APM30体积小，重量轻、支持抱杆和落地安装，可内置24Ah蓄电池。

APM30外部结构如图2-5所示。

图2-1 APM30外部结构

APM30内部结构如图2-6所示。

图2-2 APM30结构图

表2-1 APM30技术规格

室内宏机柜用于室内环境，为BBU3900、RFU模块提供配电、防雷等功能，室内宏机柜具有体积小，占地面积小，满足室内集成安装及快速建网的要求。

BTS3900单机柜最大可安装6个CRFU模块。支持CDMA、WIMAX和LTE共机柜，有利于节省安装空间，便于平滑演进。

BTS3900机柜支持-48V/24 DC电源输入或220V交流输出，具体结构如下图所示。

图2-1 -48V DC BTS3900单机柜内部结构

2.6.3 室外射频柜

室外射频柜用于室外环境，通过与APM30堆叠安装，为RFU和BBU3900提供配电、防雷、防护等功能。室外射频柜最大可安装6个CRFU模块，如图2-9所示。

BTS3900A所有制式（包括CDMA、WIMAX和LTE）共用室外柜，有利于节省安装空间和平滑演进。 

图2-1 室外射频柜结构

3 产品组合及应用场景介绍

3.1 分布式基站DBS3900

随着移动网络的不断扩容，基站的选址成为建网中一个瓶颈，无论是与其它共站址还是重新选址，都变得越来越困难，成本也越来越高。

分布式基站DBS3900占地面积小、易于安装、功耗低，便于与现有站点共存。而RRU3606体积小、重量轻，可以靠近天线安装，减少馈线损耗，提高系统覆盖能力。分布式基站的这些特点可以充分解决运营商获取站址的困难，方便网络规划和优化，加快网络建设速度，降低对人力、电力、空间等资源的占用，降低运营商总成本TCO（Total Cost of Ownership），从而快速经济地建设一个高质量的无线网络。

分布式基站有多种灵活的应用方式，适应各种场景的快速建网的需求。

3.1.1 解决方案一：APM30 (BBU3900)+RRU

建议解决方案一应用于室外场景，支持室外分布安装和室外集中安装。

对于新建无线网络室外站点，当站址提供交流电源或-48V直流电源，并需要新增备电设备时，可以采用APM30 (BBU3900)+RRU配置替代室外型宏基站的应用。APM30 （BBU3900)+

RRU配置特点如下：

●BBU3900和传输设备安装到APM30内，RRU可集中或分布安装在金属桅杆或电线杆上靠近天线安装。

●APM30为BBU3900提供安装空间和室外防护，为BBU3900和RRU提供-48V DC电源，同时提供蓄电池管理、监控、防雷等功能。

●一个APM30可支持6个RRU供电。

●APM30中可内置24Ah蓄电池。

●支持220V/110V 交流电源和-48V直流电源输入。

3.1.2 解决方案二：利用现有站址设备

建议解决方案二应用于室内场景，支持室内分布安装和室内集中安装。

BBU3900可安装在集中架中或者可以内置安装在任何具有19英寸宽、2U高空间的标准机柜中。

RRU支持集中架安装、墙面安装，可集中或分布安装在靠近天线附近，同时BBU3900和RRU可以共享其他设备的备电和传输系统。

3.2 机柜式室内宏基站BTS3900

对于室内集中安装或者传统室内宏基站搬迁的场景，可以采用机柜式室内宏基站BTS3900，如图3-1所示。

BTS3900支持-48V直流电源输入，采用BBU3900和RFU模块集中安装在室内机柜中，BTS3900是业界最紧凑的室内宏基站，容量大，扩展性好，重量轻，占用空间小。

图3-1 BTS3900宏基站

3.3 机柜式室外宏基站BTS3900A

对于室外集中安装或传统室外宏基站搬迁的场景，可以采用机柜式室外宏基站BTS3900A，BTS3900A由室外射频柜和APM30堆叠组成，BBU3900模块内置在APM30中， RFU模块安装在射频柜中，典型配置如图3-7所示。其配置特点如下：

●BBU3900和传输设备安装到APM30内，RFU安装在射频柜中。

●APM30为BBU3900提供安装空间和室外防护，为BBU3900和RFU提供-48V DC电源，同时提供蓄电池管理、监控、防雷等功能。

●一个射频柜最多可安装6 个RFU。

●支持220V单相、三相和110V双火线电源输入。

BTS3900A是业界最紧凑的机柜式室外宏基站，采用可堆叠式方式进行设计，降低了单体重量，便于搬运。

图3-1 机柜式宏基站

3.4 室内BBU基带柜+多个交流RRU

本解决方案适用于需要多个RRU进行同一建筑物内的室内覆盖。

BBU室内基带柜安装2U的BBU3900和1U的电源模块，挂墙安装。RRU全部采用交流供电，通过光纤拉远，覆盖不同楼层或区域。双模基站

3900系列化基站采用统一平台，模块化设计，支持不同制式系统共用机柜。该平台确保 CDMA系统平滑演进到LTE，保护运营商的投资。

CDMA+LTE实现方式为：

●基带部分

未来增加LTE制式的基带单板可以插到同一个BBU3900中，支持CDMA+LTE双模。

●射频部分

CDMA和LTE在相同频段时，射频模块CRFU可以支持CDMA和LTE。未来可以增加射频模块插到同一个机柜中，通过软件升级配置不同模块，使其一部分为CDMA单模，一部分为LTE单模；或者不增加射频模块通过软件升级设置，支持CDMA+LTE双模。

CDMA和LTE在不同频段时，可采用增加不同频段RRU或CRFU的方式支持LTE。

4 产品功能特点

4.1 先进的平台化架构

●采用华为基于IP交换的无线平台，支持CDMA和LTE双模共机柜应用，支持向LTE平滑演进。

●分布式基站、机柜式宏基站共享基带和射频模块，3种类型的基本模块组合成不同的产品形态，适应不同场景需要，减少设备成本和维护费用。

●BBU3900内提供8个槽位可插拔，支持平滑扩容和演进。

●射频模块双工器、功放PA和TRX高度集成，满足未来基站小型化高效率低成本需求。

●小型化机柜方便搬运和安装，减少占地面积。

4.2 高集成度，大容量

●BBU3900采用高集成度芯片，容量大。

●单eNodeB最大吞吐量：上行+下行MAC层速率：1500Mbit/s（数据包大小为550bytes）

●单eNodeB最大连接用户数（RRC-connected）：

带宽10MHz/15MHz/20MHz：10800个

●数据无线承载（DRB）：每用户8个DRB同时工作

4.3 高性能

●高接收灵敏度，接收信号灵敏度最优-130dBm。

●RFU最大支持2×60W机顶功率输出，RRU3832 最大支持2×60W机顶功率输出，RRU3838 最大支持2×40W机顶功率输出

4.4 环境适应

BTS采用LTE提供的全面解决方案，可适应用户的各种环境要求。

室外环境

●RRU防水和防尘设计符合IP65（International Protection）标准，防潮、防霉和防盐雾设计达到三防等级中的一级防护，安装在机框中可防止太阳辐射，抵御恶劣环境，在-40℃～+55℃范围内可正常工作。

●BTS3900A防水和防尘设计符合IP55标准，防潮、防霉和防盐雾设计达到三防等级中的一级防护。在-40℃～+55℃范围内可正常工作。

室内环境

对于室内环境，防护等级符合IP20，BBU3900在-10℃～+55℃范围内可正常工作；BTS3900在-10℃～+55℃范围内可正常工作。

提供全面的配套产品解决方案

提供配电、防雷、传输配线、传输设备安装、备电等全方位的应用配套解决方案。

4.5 扩容演进

采用华为基于IP交换的无线平台，支持CDMA和LTE双模共机柜应用。

●BBU基带处理板支持LTE。

●通过增加单板硬件支持CDMA 1X与DO业务处理。

●BBU通过增加射频模块支持CDMA和LTE。

5 可靠性设计

5.1 概述

eNodeB基于全新的基站系统架构，提供完善的冗余备份设计，同时采用华为大容量的ASIC芯片，提高模块集成度，减少部件数量，系统的可靠性大大提高。

5.2 系统可靠性设计

系统可靠性设计包括以下方面。

●降额设计

对功率和发热严重的器件实施严格的降额设计，使其在实际使用中所承受的电应力和温度应力均低于设计的额定值，以此延缓其器件老化、延长其工作寿命。

●元器件选择、控制与归一化

根据产品的可靠性、可维护性要求来选择元器件的品种、规格及生产厂家，注重器件选用的可替代性与器件归一化。所有元器件都是经过老化试验和严格筛选的优质元器件，硬件的组装过程也有严格的质量控制，确保长期使用的高稳定性和高可靠性。

●热设计

通过器件的选择、电路设计及结构设计、散热设计来减少温度变化对产品性能的影响，使产品能在较宽的温度范围内可靠地工作。

●电磁兼容设计

在设计中确保设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致不允许的降级，也不会使同一电磁环境中其他设备、子系统、系统因受其电磁发射而导致不允许的降级。

●冗余设计

对某些功能单元，系统设计了一套以上，以便该单元发生故障时备用。当几套单元都发生故障时，系统或设备才会丧失功能，这样的设计提高了系统可靠性。

●输入电压的可靠性设计

基站提供以下设计保证输入电压的可靠性：

−整机具有对输入电源的防反接保护功能。

−对电源输入电压进行检测，当电源的供电电压过低或过高时给出告警信号。

具有抗电压跌落和抗雷击功能。

系统提供程序和数据的掉电保护功能。

●系统的可维护性设计

基站内部走线设计合理，更换故障单板时，易于拆卸，仅拆卸故障单板的电缆，而不涉及到其他电缆。单板更换时，可从机柜正面直接进行插拔更换。

同时，简单的指示灯闪烁状态可帮助识别设备运行状态是否正常。

●系统的故障监视及处理

系统能自动检测、诊断软件和硬件故障，并能上报告警。对故障具有记录和输出打印功能，同时也能收集环境的状况，发现问题及时上报告警。

硬件故障诊断具有故障定位、隔离有故障的硬件或自动倒换到无故障的备用硬件的能力。系统对某一硬件故障经重复检测后才确定为故障，防止了偶发性故障造成系统的重新配置或导致服务质量下降。

软件发生故障时，具有一定的自动纠错能力和自动恢复功能，其中包括重新启动和重新加载等。对于重要故障除具有记录和输出打印功能外，同时通过网管方式，向用户集中告警，用户通过维护台可以方便地对系统进行操作维护。

5.3 硬件可靠性设计

硬件可靠性设计包括以下方面。

●单板的防插错能力

当一种功能单板被误插到另一功能单板的槽位时，由于采用了防误插插销，使得插错的单板无法与背板正常接触，保护设备不被损坏。

●SFP接口配置灵活

 SFP接口支持SFP电缆和可插拔光模块，支持热拔插，灵活配置。

5.4 软件可靠性设计

软件可靠性设计包括以下方面。

●关键资源的定时检测

系统中各种软件资源在模块间长时间占用的校验机制，如果由于软件异常导致资源不可用，校验机制能够保证不可用资源的释放及各类日志、告警的输出。

●进程监控

软件运行时，对遇到的各种软件内部错误及部分硬件错误，都有输出的管道，即进程监控。进程监控可监视任务运行状况，监控系统异常，并向外界报告。

●数据校验

对分布于不同处理板的数据进行一致性检查，并且能恢复数据的一致性，输出相应的日志和告警。

对用户输入数据进行一致性检验，保证数据之间的参考关系是正确的。

回滚（Rollback）功能，如果发现对数据进行的修改在某个环节失败，就把这些相关的数据全部恢复到初始状态，保证数据的一致性。

在基站版本升级时进行自动校验。

●故障隔离特性

软件设计具备模块故障隔离性能，某一软件模块内产生的错误仅在本模块内，而不应引起其它软件模块的错误。软件并具有容错和纠错能力，次要的软件运行异常不引发系统复位、重启。

●黑匣子功能

当基站单板出现致命故障时，会提示用户更换单板，并将产生的致命故障的信息记录到单板的flash memory中。

●自检功能

可以方便地实现对基站系统、单板或背板的自检，提高问题定位的效率和准确性。

●驻波告警检测机制优化

基站驻波告警检测机制优化可以有效提高基站驻波告警的准确性。

●升级过程可逆

系统提供程序和数据的恢复功能，升级不成功可快速还原，恢复系统原有的程序和配置。

●操作日志信息保存

操作维护系统软件能够自动记载一段时期内用户的操作情况，并将记录情况保存在系统的操作日志上。对于系统出现的不可知的错误，可以根据操作日志来追溯到正常情况的状态，以定位问题，或者恢复数据操作到正常状态，可以保留单板故障前的信息，以提高单板的维修问题定位效率。

6 遵循标准

表6-1 遵循标准