RRU單元作為無線通信的最后一環(huán)、最關鍵設備，猶如空中的一座橋，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、實時送達。RRU將一組組基帶數(shù)字信號，通過復雜、精巧的電路變換，轉化成無線電波，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都有哪些關鍵技術？影響RRU性能的關鍵指標有哪些？本文對此進行簡單的分析。

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（見圖1）。外部接口有：電源輸入端口、光纖輸入/輸出端口、天饋接口、電調和干接點接口等。各部分分別提供供電、收發(fā)信號處理、功率放大、發(fā)射和接收濾波等關鍵功能。

對于RRU性能評判的維度較多，體積/重量、整機輸出功率、整機通道數(shù)量、整機能耗比、整機射頻指標都是評價維度的可選項，只有滿足客戶需求的RRU，才是好產(chǎn)品。當客戶需求的側重點不一樣時，會選擇不同的維度。對于一個RRU，在相同功率等級、通道數(shù)一樣的前提下，其關鍵技術決定了其核心的競爭力：整機能耗比、射頻指標。

RRU的能耗就是輸出的功率和輸入的總功率比值，該指標體現(xiàn)了RRU的關鍵技術：CFR算法、TRX硬件設計能力、功放設計能力。

在輸入功率一定的條件下，RRU整機的能耗比越高，說明整機的熱耗相對較小，RRU用較小的散熱齒即可完成散熱，保障溫升可靠性要求；同樣這些技術的應用使得整機小型化成為可能。在RRU系統(tǒng)中，為了降低整機能耗，PA（功率放大器）是重要的部件，其功耗占整機功耗的65%以上。PA效率的變化，對整機的熱耗、功耗影響非常大，提升PA效率成為PA設計的關鍵技術。

PA效率提升

針對ZTE RRU的PA模塊，我們不斷優(yōu)化多路Doherty技術，單頻段PA的效率可達50%以上，多頻段PA的效率可達45%以上，目前在成熟度、規(guī)模應用上走在業(yè)界前列。

在無線通信系統(tǒng)中，一個重要的指標是EVM（Error Vector Magnitude），特別是在普遍使用高階調制方式的4G、5G通信系統(tǒng)中。為了保證無線發(fā)射信號在大功率輸出的EVM、ACPR（鄰信道功率比）值，就要求PA具有很高的飽和功率余量，PA就必須進行較多的功率回退，導致PA的效率嚴重降低。這樣看來，保障EVM和提升PA效率貌似是一對矛盾的指標訴求。

中興通訊的軟件工程師通過CRF、DPD軟件算法的持續(xù)優(yōu)化，有效解決了EVM、ACPR和PA效率的矛盾。

● 對無線發(fā)射信號的EVM進行適度的削峰處理，降低輸出信號的峰均比，減少PA輸出的回退量，保證PA有一個較高的效率。我們通過獨有的CFR算法，降低了信號的最大峰均比，同時最大限度減少了發(fā)射信號的EVM惡化量，確保了RRU整機發(fā)射信號的完整性。

● DPD通過對發(fā)射信號進行預失真處理，調整輸入信號的幅度、頻譜分量、相位特性等參數(shù)，使得輸入的預失真信號經(jīng)過PA的非線性電路時，會產(chǎn)生非線性疊加矯正，最終輸出的信號滿足系統(tǒng)的ACPR指標要求。中興通訊DPD技術對RRU的ACPR改善最高可達30dB以上，處于業(yè)界第一陣列。

中興通訊不斷追求最完美的功放設計和算法性能的提升，目前在研究新一代PA效率提升技術，包括包絡跟蹤（ET）技術和恒包絡放大技術（Outphasing）。

TRX關鍵技術

TRX為RRU的核心單板，主要完成與BBU的數(shù)據(jù)交互、與下一級RRU之間的數(shù)據(jù)交互、無線信號的發(fā)射/接收、RRU內(nèi)部各關鍵模塊的監(jiān)控管理。TRX功耗占了RRU整機熱耗的15%以上。

TRX硬件核心技術包括：

● 數(shù)字電路的高集成、多功能，低功耗；
● 射頻電路的多通道集成、收發(fā)電路的高線性、低噪聲、大動態(tài)設計；低功耗。

TRX軟件核心技術包括：

● 動態(tài)功控：動態(tài)載波配置，實時根據(jù)業(yè)務調整RRU整機的最佳功率配置，減少低業(yè)務下整機的功耗；
● 高性能的DPD能力；更高的載波處理帶寬；支持多模式多載波的削峰能力，特別是支持G/U/L/NB/NR多制式、多載波混合配置；具備處理更多載頻的接收、發(fā)射通道的能力。
● PIMC功能：在RRU設備出現(xiàn)由于無源互調產(chǎn)生的干擾信號時，能夠通過PIMC功能，將落在接收頻點的干擾自動濾除。

濾波器關鍵技術：發(fā)射通道低插損高抑制

濾波器的發(fā)射通道插損越大，則通過的發(fā)射功率損耗越大，發(fā)射通道的插損增加0.1dB，折合PA的效率損失1個百分點。由濾波器的插損產(chǎn)生的熱耗占整機熱耗的10%左右。

為了保障濾波器發(fā)射通道的插損在滿足帶外抑制指標不變的情況下減小，通常采用TE模介質諧振器，來替換TEM模金屬諧振器。介質諧振器的Q值非常大，通常可以做到10000以上，相比金屬諧振器的4000值，高出許多。在設計中，使用較少數(shù)量的介質諧振腔，達到同樣的抑制要求，從而降低了濾波器的發(fā)射通道插損，同時也提升了雙工器的功率容量。

電源關鍵技術：高效率

單板電源特指給RRU整機提供的一次電源，其負責將外部供電，經(jīng)過防雷、濾波、轉換處理后，轉換為RRU內(nèi)部各個單板模塊可以使用的基礎電源。單板電源種類較少，電流較大，如PA單元的-48V、28V電源，收發(fā)信機的5.5V電源等。

使用DC/DC隔離式架構，一次電源的綜合效率大約為93%。

采用DC/C非隔離式架構，其綜合效率有望達到94.5%以上。

一次電源熱耗占RRU整機熱耗的約10%，在RRU的精細化設計中，該部分的熱耗不能忽視，必須精益求精，盡可能地提升效率。

RRU整機散熱關鍵技術

RRU整機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上主要是指風冷散熱方式，采用風機或其他設備，驅動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，進行了長期的積累，其自然散熱RRU的最大能力達到52W/L，處于業(yè)界領先地位。

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領域形成了一個完整產(chǎn)品系列。高效率、低功耗技術的應用，使得在同等功率輸出下，RRU整機的體積小、重量輕。新技術的應用，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)絡質量。