移动网络分布式基站建设方案研究

罗崇光

（长沙通信职业技术学院，湖南 长沙 410015）

0 引言

随着基站选址难度的进一步加大，传统的基站产品和建设模式受到越来越多的挑战，伴随着软件无线电技术逐步成熟，越来越多的设备供应商推出更加灵活多样的分布式基站产品，分布式基站逐步在现网上大规模应用[1]。

随着分布式基站应用逐步成熟，近期基于分布式基站建设的几种模式如基带处理单元（BBU）集中建设，射频处理单元（RRU）拉远建设将在网络建设中起到较为重要的作用，分布式基站的规模应用，并辅助家庭基站（Femto）等新兴技术，可以使得无线接入网满足用户无所不在的移动宽带接入需求[2]。

1 分布式基站技术分析

传统基站的基带处理和射频处理都放置在一个机柜中，所以体积比较大，组网不是十分灵活，分布式基站将BBU和RRU分开，中间通过光纤连接，可以更加灵活的进行组网[3-4]。

1.1 分布式基站构成和特点分析

分布式基站是由BBU和RRU两部分构成。BBU主要进行基带处理（信道的编码、译码、扩频加扰、解扩解扰、测量），与RRU的接口（Ir接口，非开放接口，目前多采用CPRI协议），与RNC的接口（Iub接口），基站的维护与管理等功能[5]。

RRU主要进行射频信号的滤波处理（双工器），包含上行信号LNA、下变频、AGC、A/D、RRC滤波、QPSK解调，下行信号的RRC滤波、D/A、QPSK调制、下变频、功率放大、增益控制，TCP/RTWP的测量，天馈系统管理等功能。BBU与RRU之间连接的光纤，有单模光纤和多模光纤之分，根据不同组网方式和光纤长度不同，选取不同的光模块和不同的光纤类型，多模光纤主要应用于连接距离较近的场景，比如同站址的应用，单模光纤主要应用于连接距离较远的场景。分布式基站具备以下特点：BBU尺寸较小，一般只有 1个单元大小，安装灵活；RRU采用自然散热，室外型设计，满足IP55或者IP65防护等级；RRU采用高效功放技术，功放功率满足60 W要求，与传统宏基站类似的功率，RRU上塔节省馈线损耗，覆盖效果优于传统基站。

1.2 分布式基站组网方式分析

分布式基站BBU和RRU可支持星型组网、链型组网、星链混合组网和环型组网。RRU支持软复位，在支持链型或树型等组网结构中，上级RRU非掉电复位不影响下级RRU功能，提高了系统可靠性[6]。

星型组网时，一个BBU一般支持6个Ir接口；对于链型组网，采用不同的CPRI接口，支持的级联的级数不同，1.25 Gbit CPRI最大支持4级级联，2.5G bit CPRI最大支持 8级级联，大多数厂家设备只支持4级级联。

2 分布式基站建设思路的探索

2.1 适用场景和建设驱动力分析

近年来，分布式基站建设逐步成为基站建设的主流，各种灵活多变的分布式基站组网方案得到广泛的应用，究其原因，主要存在以下场景和建设驱动力。

(1)有效的破解选址难题，实现快速建网

受限于机房、引电等条件制约，传统基站建设难度越来越大，分布式基站RRU完全室外型设计，对机房配套几乎没有要求，直接接引外市电或者室外配置一体化电源，即可满足建设要求，结合一些特殊场景方案需求，可以将天线与RRU做在一起，做些伪装和美化即可实现局部区域覆盖，大大降低了基站选址和建设难度，也提升网络建设速度。

(2)适应分布系统的多天线、小功率的设计思路

分布式基站的出现，有效的适应了分布系统的多天线、小功率的设计理念，有效的解决了过去室分设计中大量使用干放而带来的干扰、监控等问题，小型的室分系统可以选用RRU作为信源替代光纤直放站，大型的室分系统可采用BBU+多个RRU方式，采用RRU替代干放，有效解决容量和覆盖质量问题。

(3)有效解决高速铁路链状覆盖难题

高铁覆盖场景，切换控制显得尤为重要，分布式基站采用星链混合组网方式，结合小区合并技术能有效的解决高铁覆盖建设的难题，RRU拉远单元无需机房，通过简单的配套即可实现覆盖，对于引电困难的，也可采用电源远供技术实现RRU的引电问题。

(4)RRU上塔有效增强覆盖

RRU上塔能减少馈线损耗，有效的增强覆盖，实现网络设计节能。

2.2 分布式基站BBU集中建设

早在 2005年分布式基站产品推出之初，某厂家就推出“运维工厂”的建网思路，在原中国电信和原中国网通进行推介，所谓“运维工厂”就是充分利用固网大量的局所资源，在固网局所内建设BBU基带池，通过充裕的光纤资源，将RRU分布到城市的各个角落，实现3G网络的快速部署，使得原固网运营商能够快速、高效的建设移动通信网络，但由于当时分布式基站产品成熟度差，RRU设备稳定性较差，这种理念并没有在现网大规模部署，不过随着3G网络建设在全球的大规模开展，分布式基站产品发货量占比逐年增大，到了2009年，分布式基站发货基本占据3G基站的70%以上，分布式基站产品逐步成熟起来，使得 BBU集中建设，RRU拉远的建设模式，在国内逐步开始应用起来。BBU集中建设与传统建设模式优缺点对比如下。

(1)优点

RRU建设相比BBU建设对配套要求的较低，BBU集中设置时，能充分利用BBU可用资源，节省 BBU资源配置，同时能明显降低RRU拉远站点配套建设，有效降低建网成本；RRU站点室外型设计、空调等高耗能设备大量减少，BBU集中设置，提高了电源供给的效率，能有利促进网络的节能减排；灵活的部署策略，使得基站建设不再受限于基站机房选址难题，能有效的提高建网进度，实现快速运营；大量节省传输设备投资，RRU与 BBU只需裸纤连接，无需配置传输设备资源；集中BBU基带池，大大增加了更软切换比例，减少软切换比例，资源调度的效率也大大提高，网络性能指标也随之改善。

(2)缺点

由于RRU与BBU之间需要占用一对裸纤，占用较多的光纤资源；RRU室外放置，防雷、防盗、天面承重等相比传统基站，对室外施工质量要求较高；远端RRU供电安全问题，远端RRU的引电和备电问题，有待优化解决；RRU操作维护，需上天面或者上塔进行，相比传统基站只需机房内操作，对运维人员要求更高。

3 分布式基站建设方案

3.1 BBU集中建设方案

某地共有53个机房采用BBU集中式建网方案，共集中放置568个BBU，下挂拉远2 337个RRU。9个骨干机房集中放置了20个以上BBU，其中3个机房集中放置BBU数量超过50个，通过集中放置的建设方式，该地移动公司共节省 344个 BBU，相应节省大量FE、E1接口，节省1套RNC。集中度最高的为XX局，共放置BBU72个，下挂拉远RRU245个，该局点主要解决了109个楼宇室内覆盖和4个室外基站覆盖，该局点方案主要解决了市区室内分布信源BBU集中设置问题，具体方案见图1。

图1 BBU集中建设方案

针对该局点BBU集中建设与传统建设思路的投资进行对比：

传统建设模式：购置设备 123套 BBU/245套RRU，需 113个站点需要租赁或购置配套资源，需113端622 Mb/s或者155 Mb/s传输设备，假设每15个BBU组成一个BBU环网，则123个BBU需新增至少9个622 Mb/s传输环网；需新建5个光交接箱，现有光交接箱根据需要扩容。

BBU集中建设模式：购置设备72套BBU/245套RRU，利用现有端局机房，无需租赁和购置机房，需2端汇聚层10 Gb/s传输设备，端局局新建2个光缆环，新建5个576芯光交接箱，扩容9个288芯光交接箱至576芯。

从以上对比分析，BBU集中建设模式在网络建设阶段即可节省大量的投资，在运行维护方面，由于节省部分BBU和空调配套等设备，节能减排效果更加明显。

3.2 RRU拉远建设方案

在南方某省RRU拉远应用在交通干线覆盖，某高铁覆盖上，采用BBU放置在现网一个条件比较好的基站，在高铁沿线采用RRU拉远方式建设，并采用小区合并技术，把归属于同一BBU的不同小区合并为同一个小区，使用同一个扰码，采取小区合并，在满足容量覆盖的前提下，可以增大单小区的覆盖范围，延长用户驻留单小区的时间，减少切换，可以提升数据业务提供能力。

3.3 分布式基站建设的相关建议

3.3.1 建设模式的选择建议

BBU集中建设是分布式基站建设方式的一种灵活应用模式，可以推广应用，考虑到3G网络已初步建成，未来网络建设更多的围绕网络覆盖拓展和优化展开，建议 BBU集中建设时遵循以下原则：BBU集中的机房，BBU集中数量不宜过多，BBU建议不超过5个为宜，并适当增加BBU集中机房电源和传输安全保障级别，BBU集中机房应作为 VIP基站进行重点保障；对于集中放置BBU所拉远的RRU按区域就近、连片覆盖；每个BBU预留一定的端口，单接口板光接口不超过5个，具有一定扩展性。

3.3.2 BBU集中局所选择的建议

优先考虑在核心网机房、端局（模块局）以及条件好的基站作为BBU集中放置的局址，BBU与RRU连接光纤，尽可能采用传输末端接入光缆，原则上不占用汇聚层和骨干层光缆资源。

3.3.3 BBU+RRU组网方式建议

考虑到星型组网最为成熟，所有厂家都支持，一般应用场景采用星型连接组网，高铁覆盖等特殊场景可采用星链混合组网模式，为保证网络质量，建议链型组网时，不超过2级连接，对于一些特殊场景为增加安全性，可结合厂家设备特点，选择环形组网方式，提高BBU+RRU光纤连接安全性。

（1）RRU拉远设置

室内分布RRU就近接入光交接箱，共享就近宏站的 BBU，实现室内覆盖；具备上塔条件的尽可能上塔安装，接近天线安装，减少馈线损耗；对于居民阻挠等基站，可采用RRU与天线一体化设备，通过伪装和美化进行部署；RRU室外安装时，考虑必要的防雷电措施，避免雷电对RRU的损害。

（2）RRU用电的相关建议

RRU上塔应优先选择直流供电方式，避免交流电上塔的风险；VIP基站需考虑 RRU备电措施，比如配置一体化室外电源柜；RRU与BBU同站址， RRU和机房电源线距离小于100 m可以直接从机房引电，超过100 m采用更大线径电源线或在RRU处直接引电。对于道路沿线覆盖基站，若就近引电困难，可采用电源远供方式解决RRU供电难题。

4 结语

随着分布式基站的逐步成熟，BBU集中建设和RRU拉远的规模应用，使得基站建设组网模式更加灵活，适应不同的建设场景，分布式基站建设模式的推广应用对于无线接入网络建设显得尤为重要，文中通过总结近几年分布式基站应用的相关经验，围绕BBU集中建设和RRU拉远等建设模式提出了具体建议，希望能为通信运营商及相关规划设计人员提供有益的参考。

[1] 杨慧,李晓民,罗显勇.一体化分布式基站及其应用[J].邮电设计技术，2010，43(07)：23-26.

[2] 李建荣,吴懿峰,赵小军,等. TD-SCDMA 基带光纤拉远技术应用及发展[J].通信技术,2008，41(06): 190-191, 197.

[3] 田艳中,吴治国,刘学.BBU+RRU集群应用方案的研究[J].长沙通信职业技术学院学报，2010(03):18-22.

[4] 李楠,詹义,董江波.TD-SCDMA中“BBU+RRU”方案的应用分析[J].电信科学，2007(09)：44-48.

[5] 张敏,葛海平,朱碧.基于BBU+RRU解决方案的TD-SCDMA网络室内外一体化部署理念探讨[J]. 电信科学，2007(12)：23-26.

[6] 宋燕辉.TD-SCDMA室内分布系统改造方案探讨[J].通信技术，2010，43(01):180-181,184.