BBU池技术在LTE网络建设中的应用探讨
2022-06-09
【摘 要】 结合LTE网络建设的特点，分析LTE网络建设中BBU集中建设存在的问题并提出相应的解决方案，节省基站机房建设成本并降低运营成本。
【关键词】 LTE BBU集中设置 分布式基站
1 BBU池技术简介
1.1 无线接入网部署方式的变迁
随着技术进步和人们环保意识增强，基站的建设方式逐渐由传统的大功率高功耗的宏站组网发展为以分布式基站为主流的建设方式，在分布式基站的基础上，多BBU（基带处理单元，Building Base band Unite）集中设置、协同处理的组网形式将成为未来无线接入网络的发展方向。
基站建设形式历经传统宏基站、分布式基站及BBU集中设置等建设方式，如图1-1所示。传统宏基站架构中每个基站自成体系，基站及配套全部位于机房内，基站通过馈线与天线连接。分布式基站架构分为室外RRU（远端射频单元，Radio Remote Unit）和室内BBU，BBU通过光纤和RRU相连。 BBU集中设置架构指集中化的基带资源池，通过协作式无线处理技术，可以将处理能力动态调配，更好地应对潮汐效应。后续会向开放的云化平台演进，实现动态载波调度、虚拟化云计算，能更好应对潮汐效应。
1.2 BBU集中设置网络架构
BBU池网络主要是由三个部分构成的：BBU基带池、传输网络和RRU单元，其网络架构如图1-2所示。BBU集中设置的网络下，堆叠的BBU构成构成统一的BBU云基带，可在任何云基带下的基站间进行快速数据调度。远端站点仅有RRU，减少了机房租赁和配套方面的支出。同时远端站点还可以进行站间、站内协同，有效提升网络性能。
1.3 BBU池发展趋势
BBU池组网的发展可以分三个阶段来进行：BBU集中放置、基站协同工作、虚拟化技术如图1-3所示。各阶段特征如下：第一阶段：BBU集中放置，节省了机房，降低站点获取难度。传输与无线节点统筹建设，移动网与固网将共享“光纤管道”+“机房”的基础资源。基带资源从分布转向集中，站点从平面转向立体。第二阶段：基站间通过CoMP、CA技术协同工作，有效改善小区边缘体验和数据速率。不同站点的宏RRU、微RRU通过集中的BBU交互高带宽、低时延数据，实现快速协同。第三阶段：采用通用处理器平台，实现高性能、低功耗。开放API支持第三方软件及应用，为后续新的商业模式做准备如表5-2所示。
2 BBU池技术配套资源需求分析
BBU池组网技术对机房、传输、电源、监控等配套方面的需求较高，主要体现在以下方面：（1）机房：要求机房局址处于相对中心位置，要求机房空间充足、配套资源丰富且有预留。（2）传输：要求传输设备资源丰富、端口充足，传输方式可靠、要求具备双路由，进出局光缆方便且资源充足。针对端局集中和非端局集中两种BBU集中方式，引入光缆的布放没有区别，但在布放的配线光缆和占用的主干光缆资源上，端局集中方式均大大超过了非端局集中方式，非端局集中能够大量的节省光缆资源。（3）电源：电源系统须安全可靠，有充足的后备时间考虑。（4）监控等资源：要求具备可靠的监控检测设施，方便维护与检修。
3 BBU池组网原则
BBU池组网原则如下：（1）BBU池的原则上选择在传输汇聚节点机房进行建设，较小规模的BBU池也可选择在论文网站宏基站机房。（2）由于BBU池下挂基站较多，因此对电源系统的后备需要进行严格考虑，要求机房电源后备时间按6小时（二类市电）考虑。（3）基站距BBU池机房光缆敷设距离在2KM（近郊及县城3KM）里的范围内可选择接入BBU池的方式进行建设，大于2KM（近郊及县城3KM）里的范围不建议选择接入BBU池的方式。（4）BBU池不建议大规模集中在某个机房，避免大量占用和新增主干及配线光缆，造成投资大幅增加。（5）BBU池建设方式对于BBU配置数量的建议如下：汇聚节点机房：建议BBU池最多配置不超过6台BBU，每台BBU支持RRU数量不超过9个，汇聚节点机房BBU池下挂RRU总量不超过36台。宏基站机房：建议BBU池最多配置不超过3台BBU（包括宏基站设备基带资源），每台BBU支持RRU数量不超过9个，宏基站机房BBU池下挂RRU总量不超过24台。（6）BBU池所在机房应考虑物业的稳定（即不要频繁搬迁机房）和机房的安全性（防盗、防水、防火等）。
4 BBU池组网应用场景
基于BBU池的特点，在LTE网络建设初期应用场景如下：（1）大学城。学校校区集中化，是城区规划的一部分，现在大中型城市的大、中、专院校集中建设，降低了土地资源的浪费，又整合了市场，可以更好的为教育事业服务。基于大学城校区集中的特点，RRU池的应用可以充分体现其中的优势，学校集中，LTE基站密集度高，站间距较小，可以教学区、宿舍区、娱乐场区分区明了，可以体现BBU动态分配的优势。（2）大型景区。旅游风景区一般的占地面积厂，绿化面积大，办公区和旅游区分离，旅游季节一天当中人流量较大，游客较分散，需要全方位进行覆盖，需要对景区内部多纬度进行加站。根据LTE覆盖范围小的特点，而旅游风景区又作为农村区域的一个特殊场景，无线信号受地形因素影响较大，传统宏站覆盖会导致部分区域存在弱覆盖或盲区，同时传统机房及铁塔建设会破坏自然景观和生态环境。采用BBU集中放置的方案，可以满足覆盖的同时确保对景区的破坏度降到最低，提升与景区内部的协调度，但有可能增加线路投资。（3）经济开发区。经济开发区覆盖质量的好坏直接影响电信的企业品牌形象，加强、加大、全面的覆盖是LTE网络覆盖的最终目标，根据该区域的特点，无过多的空余空间进行土建配置建设，BBU池的应用可以实现配套的集中制，传输资源的合理规划性，室外基站的美观性，覆盖的全方面性。同时也体现了BBU资源动态分配的优点。（4）大型热点场所。各个地市都存在一些热点集中区域，室外宏峰窝在城区连续覆盖的同时，在一些大型热点区域往往存在着容量、覆盖均不能满足需求的情况，主要包括话务迁移区（如商务楼和生活小区等）、话务突发区（如大型场馆）等及室内结构复杂的话务集中区域等。传统的土建机房在该区域建站难度大、谈点成本高等特点，BBU池的应用可以放置在模块局房，节省机房、配套及运维成本，方便维护。
【关键词】 LTE BBU集中设置 分布式基站
1 BBU池技术简介
1.1 无线接入网部署方式的变迁
随着技术进步和人们环保意识增强，基站的建设方式逐渐由传统的大功率高功耗的宏站组网发展为以分布式基站为主流的建设方式，在分布式基站的基础上，多BBU（基带处理单元，Building Base band Unite）集中设置、协同处理的组网形式将成为未来无线接入网络的发展方向。
基站建设形式历经传统宏基站、分布式基站及BBU集中设置等建设方式，如图1-1所示。传统宏基站架构中每个基站自成体系，基站及配套全部位于机房内，基站通过馈线与天线连接。分布式基站架构分为室外RRU（远端射频单元，Radio Remote Unit）和室内BBU，BBU通过光纤和RRU相连。 BBU集中设置架构指集中化的基带资源池，通过协作式无线处理技术，可以将处理能力动态调配，更好地应对潮汐效应。后续会向开放的云化平台演进，实现动态载波调度、虚拟化云计算，能更好应对潮汐效应。
1.2 BBU集中设置网络架构
BBU池网络主要是由三个部分构成的：BBU基带池、传输网络和RRU单元，其网络架构如图1-2所示。BBU集中设置的网络下，堆叠的BBU构成构成统一的BBU云基带，可在任何云基带下的基站间进行快速数据调度。远端站点仅有RRU，减少了机房租赁和配套方面的支出。同时远端站点还可以进行站间、站内协同，有效提升网络性能。
1.3 BBU池发展趋势
BBU池组网的发展可以分三个阶段来进行：BBU集中放置、基站协同工作、虚拟化技术如图1-3所示。各阶段特征如下：第一阶段：BBU集中放置，节省了机房，降低站点获取难度。传输与无线节点统筹建设，移动网与固网将共享“光纤管道”+“机房”的基础资源。基带资源从分布转向集中，站点从平面转向立体。第二阶段：基站间通过CoMP、CA技术协同工作，有效改善小区边缘体验和数据速率。不同站点的宏RRU、微RRU通过集中的BBU交互高带宽、低时延数据，实现快速协同。第三阶段：采用通用处理器平台，实现高性能、低功耗。开放API支持第三方软件及应用，为后续新的商业模式做准备如表5-2所示。
2 BBU池技术配套资源需求分析
BBU池组网技术对机房、传输、电源、监控等配套方面的需求较高，主要体现在以下方面：（1）机房：要求机房局址处于相对中心位置，要求机房空间充足、配套资源丰富且有预留。（2）传输：要求传输设备资源丰富、端口充足，传输方式可靠、要求具备双路由，进出局光缆方便且资源充足。针对端局集中和非端局集中两种BBU集中方式，引入光缆的布放没有区别，但在布放的配线光缆和占用的主干光缆资源上，端局集中方式均大大超过了非端局集中方式，非端局集中能够大量的节省光缆资源。（3）电源：电源系统须安全可靠，有充足的后备时间考虑。（4）监控等资源：要求具备可靠的监控检测设施，方便维护与检修。
3 BBU池组网原则
BBU池组网原则如下：（1）BBU池的原则上选择在传输汇聚节点机房进行建设，较小规模的BBU池也可选择在论文网站宏基站机房。（2）由于BBU池下挂基站较多，因此对电源系统的后备需要进行严格考虑，要求机房电源后备时间按6小时（二类市电）考虑。（3）基站距BBU池机房光缆敷设距离在2KM（近郊及县城3KM）里的范围内可选择接入BBU池的方式进行建设，大于2KM（近郊及县城3KM）里的范围不建议选择接入BBU池的方式。（4）BBU池不建议大规模集中在某个机房，避免大量占用和新增主干及配线光缆，造成投资大幅增加。（5）BBU池建设方式对于BBU配置数量的建议如下：汇聚节点机房：建议BBU池最多配置不超过6台BBU，每台BBU支持RRU数量不超过9个，汇聚节点机房BBU池下挂RRU总量不超过36台。宏基站机房：建议BBU池最多配置不超过3台BBU（包括宏基站设备基带资源），每台BBU支持RRU数量不超过9个，宏基站机房BBU池下挂RRU总量不超过24台。（6）BBU池所在机房应考虑物业的稳定（即不要频繁搬迁机房）和机房的安全性（防盗、防水、防火等）。
4 BBU池组网应用场景
基于BBU池的特点，在LTE网络建设初期应用场景如下：（1）大学城。学校校区集中化，是城区规划的一部分，现在大中型城市的大、中、专院校集中建设，降低了土地资源的浪费，又整合了市场，可以更好的为教育事业服务。基于大学城校区集中的特点，RRU池的应用可以充分体现其中的优势，学校集中，LTE基站密集度高，站间距较小，可以教学区、宿舍区、娱乐场区分区明了，可以体现BBU动态分配的优势。（2）大型景区。旅游风景区一般的占地面积厂，绿化面积大，办公区和旅游区分离，旅游季节一天当中人流量较大，游客较分散，需要全方位进行覆盖，需要对景区内部多纬度进行加站。根据LTE覆盖范围小的特点，而旅游风景区又作为农村区域的一个特殊场景，无线信号受地形因素影响较大，传统宏站覆盖会导致部分区域存在弱覆盖或盲区，同时传统机房及铁塔建设会破坏自然景观和生态环境。采用BBU集中放置的方案，可以满足覆盖的同时确保对景区的破坏度降到最低，提升与景区内部的协调度，但有可能增加线路投资。（3）经济开发区。经济开发区覆盖质量的好坏直接影响电信的企业品牌形象，加强、加大、全面的覆盖是LTE网络覆盖的最终目标，根据该区域的特点，无过多的空余空间进行土建配置建设，BBU池的应用可以实现配套的集中制，传输资源的合理规划性，室外基站的美观性，覆盖的全方面性。同时也体现了BBU资源动态分配的优点。（4）大型热点场所。各个地市都存在一些热点集中区域，室外宏峰窝在城区连续覆盖的同时，在一些大型热点区域往往存在着容量、覆盖均不能满足需求的情况，主要包括话务迁移区（如商务楼和生活小区等）、话务突发区（如大型场馆）等及室内结构复杂的话务集中区域等。传统的土建机房在该区域建站难度大、谈点成本高等特点，BBU池的应用可以放置在模块局房，节省机房、配套及运维成本，方便维护。