虚拟双基站组网方案及其工程应用

柏 松罗瑶艳（.广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 50000；.广西大学计算机与电子信息学院，广西 南宁 530004）

虚拟双基站组网方案及其工程应用

柏 松1罗瑶艳2
（1.广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510000；2.广西大学计算机与电子信息学院，广西 南宁 530004）

对共建共享场景下的不同运营商基站组网方式进行探讨，提出了虚拟双基站组网方案及解决思路，实现了在单站场景下不同载波组成虚拟网络并进行信号传输，最后，以工程部署及测试验证之，效果良好，达到预期值。

双基站；载波；BBU；RRU；网络；共享

1 引言

随着移动通信的快速发展及“三网融合”的推进，各运营商之间共建共享基站越来越多，往往在同一物理站址建设多套基站主设备及天馈系统，并单独承载着各自的通信业务，此种建设模式容易造成重复建设和资源的浪费[1]，因而，虚拟双基站组网方案可有效解决了困扰运营商共建共享的难题，也为网络快速部署提供了有益的参考。

本文对LTE FDD基站部署及传输组网等方案进行探讨，提出了虚拟双基站组网方案及解决思路，实现了在单站场景下不同载波组成虚拟网络并进行信号传输，最后，以工程部署及测试验证之，测试效果良好，为多运营商共建共享提供了一种有效的解决方案，从而大大降低了基站建设成本，达到了多方共赢的建设目的。

2 虚拟双基站定义

本虚拟双基站，即在单个基站中，采用软件手段将基站设备硬件虚拟化出两个具有独立基站性能的虚拟设备，并独立为两个不同运营商的用户提供服务。在3GPP定义了两种基于基站共享架构，一种为 MOCN(Multi-Operator Core Network)：多运营商仅共享 RAN，核心网独立。另一种为GWCN(Gateway Core Network)：多运营商除了共享RAN，也共享部分核心网网元。本文主要研究第一种MOCN共享方式，即RAN侧共享，核心网独立，基站需要与不同运营商的核心网均建S1链路。

3 组网架构及解决方案

3.1 基站网络架构

LTE主要网络架构分为：互联网/业务层、核心网、骨干网（CN2或者IP承载B网）、基站接入层和e-Node B层组成。其中e-Node B层主要由BBU+RRU、天馈系统组成，如图1所示：

图1 基站网络架构图

3.2 网络架构功能简介

对网络架构及各网元功能介绍如下：

3.2.1 骨干网

骨干网主要用来连接不同区域的高速网络，通常基于光纤传输。不同的运营商都拥有自己的骨干网，每个骨干网中至少有一个和其他骨干网进行互联互通的连接点，用来与其他运营商交互业务[2]。

3.2.2 基站接入层

基站接入层是移动通信中的基础传输网络，主要提供物理链路并承载移动用户的语音和数据业务的接入。

3.2.3 eNode B层

BBU模块：BBU（Building Base band Unit）作为基带处理单元，提供基站与传输网络的物理接口（两个GE接口），完成信息交互；完成上、下行数据基带处理功能，并提供与RRU射频模块接口；提供40M频谱带宽，支持两个20M的独立载波。

RRU模块：RRU(Radio Remote Unit)即射频拉远模块，主要提供射频通道接收信号和发射信号复用功能，可使接收信号与发射信号共用一个天线通道，同时通过天馈对接收信号和发射信号进行放大处理、模数转换、数字下变频、匹配滤波、DAGC（Digital Automatic Gain Control）后发送给BBU进行处理。

3.3 虚拟双基站方案

下面从RAN侧共享对虚拟双基站组网方案进行探讨如下：

3.3.1 eNodeB侧方案

图2 eNodeB侧方案示意图

由图2可知，e-Node B侧共用一个物理基站的BBU、RRU及天馈系统，不同运营商通过配置不同的载波，各自使用自己的频点组网，各自广播各自运营商的 PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络），各自配置独立的小区及特性，通过开通基站共享软件实现共享。

也就是说，e-Node B侧共用一个物理基站的BBU、RRU及天馈系统，不同运营商通过配置不同的载波，各自使用自己的频点组网，各自广播各自运营商的 PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络），各自配置独立的小区及特性，通过开通基站共享软件实现共享。

3.3.2 传送网方案

由图3可知，虚拟基站通过本地传承载网(IPRAN或UTN)与各自的骨干网(IP承载B网/CN2)连接，不同运营商骨干网在省会或EPC城市节点采用“Option A”方式通过eBGP协议建立互联，实现共享业务的互通。通过在骨干承载网 AR设置路由策略，限制对方设备共享VPN访问的地址范围，本地承载网通过与骨干承载网互联，实现与基站子系统互联。为对方服务的eNodeB流量通过本运营商的本地承载网、本运营商的骨干承载网和对方的骨干承载网转发至对方核心网，反向流量按照相反路径转发来实现虚拟基站的业务承载[3]。

图3 传送网方案示意图

4 应用案例

4.1 站点配置方案

以某市两运营商的无线网虚拟双基站部署为例，通过共享一套BBU系统（配置两个载波）、RRU系统及天馈系统，同时，接入同一套传输设备，经过汇聚设备，在核心网和骨干网（CN2/承载B网）之前通过AR路由器，采用一主一备方式通过OptinA方式连接，形成互联互通，如图4所示。

图4 基站配置连接示意图

4.2 测试结果

通过基站建设和开通测试发现，基站周报 RSRP均值达到-71dBm，基站下载峰值速率达到92Mbps，下载均值速率达到68Mbps，时延仅为14.35毫秒，小区间切换成功率100%，虚拟基站覆盖良好，测试效果如图5所示。

图5 基站测试效果图

5 结束语

在“共建共享”为主流建设模式的环境下，虚拟双基站组网方案为不同运营商共建共享站址及合作建站提供了有效的解决方案，从而，加快了基站建设周期并降低了运营商独立建设成本，不失是多运营商共建共享的典型借鉴案例。

[1] 程鸿雁.LTE FDD网络规划与设计[M].北京:人民邮电出版社,2013.

[2] 沈嘉.3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[3] 韩志刚.LTE FDD技术原理与网络规划[M].北京:人民邮电出版社,2012.

Networking scheme and application of virtual double base station

This paper discusses the way of different operators' base stations networking in the co-construction and sharing scenario, and proposes the virtual two-base station networking scheme and the solution idea. It realizes that the different carriers form the virtual network and carry on the signal transmission. Finally, deployment and test validation, the effect is good, to achieve the desired value.

two-base station; carrier; BBU; RRU; network; share

TN929.5

A

1008-1151(2016)12-0012-03

2016-11-08

柏松（1987－），男，广西桂林人，广州杰赛科技股份有限公司助理工程师，从事无线通信网络规划设计及优化等工作；罗瑶艳（1989－），女，湖南株洲人，供职于广西大学计算机与电子信息学院，从事通信工程相关研究工作。