Cloud BBU在上海迪士尼园区的试点方案及性能分析

李书德，司钊

（中国移动通信集团设计院有限公司上海分公司，上海 200060）

1 Cloud BBU功能实现及组网方式

Cloud BBU网络又称C-RAN(云无线接入网)。组建Cloud BBU网络,主要可实现如下一些网络性能提升功能。

DL COMP:为解决PDSCH信道同频干扰而引入，从Cluster（簇）的层面协调配置多个小区的时频资源、功率资源、空域资源，在资源调度中协调考虑本小区业务体验和小区间干扰影响，在波束生成中协调考虑本小区用户信号能量和小区间干扰影响。达到抑制小区间干扰、提升小区边缘用户吞吐率的目的。

UL COMP:利用多小区天线来接收一个用户的信号，然后将多小区接收到的信号进行合并,类似于通过一个小区的多个天线来接收信号,从而获得多天线的信号合并增益和干扰抑制增益。DL COMP主要依赖干扰抑制技术（IRC),可改善小区边缘用户的吞吐率、 提升小区的平均吞吐率。

站间CA及小区合并:通过定义在同一簇内的BBU协同工作、以跨BBU的资源调度方式,实现站间的载波合并和小区合并。

Cloud BBU的组网方式有集中式CRAN网络架构和基于PTN网络的分布式Cloud BBU架构两种方式,其组网结构对比如图1和图2所示。

图1 集中式CRAN组网架构

这两种组网架构各有优缺点见表1，总体而言,集中式组网架构与移动网络CRAN化的演进方向是一致的,但基于PTN的分布式组网架构则有利于在现网上快速部署Cloud BBU。

图2 基于PTN的分布式Cloud BBU组网架构

2 上海迪士尼园区的Cloud BBU试点方案

上海迪士尼园区为上海国际旅游度假区核心区，位于上海市浦东新区的中心，为国内典型人流密集、高业务需求的热点场景。为应对上海迪斯尼园区大客流对通信服务的需求,迪士尼园区部署了高密度的室外4G街道站,用以吸收话务、提升用户体验。但随之也带来了站址过密、小区间重叠覆盖较多等问题。

上海迪士尼区域宏站采用D频段覆盖，街道站及室内覆盖站点均采用E频段组网；另外F频段作为备用频段，优先用于街道站和室内覆盖站点的容量补充。其中,园区内所有街道站和室内室覆盖站点的BBU均集中安装在园区北侧局房内。基于上述条件，上海迪士尼园区的Cloud BBU试点方案采用基于CRAN的组网架构、选取了园区内相邻的12个街道站共66个小区进行试验。该方案将所选基站分为2个簇,各自下挂到相应的USU设备下,通过开启CRAN相关特性进行多街道站小区间的协作组网的功能验证。如图3所示，所选基站平均站间距约100 m左右，每6个相邻的街道站配置为1个簇。

图3 迪士尼园区Cloud BBU试点基站

3 上海迪士尼园区部署Cloud BBU的网络性能提升分析

3.1 CA激活特性验证

选取同一USU下两站点：迪士尼HL14W与迪士尼HL13W作为测试站，采用基于CA Group的配置方式开通两站站间CA，测试点位于两站重叠覆盖处，测试时临时关闭站内CA，测试结果表明: 后台统计已有站间CA用户激活,站间CA开启有效。

表1 不同Cloud BBU组网架构的优缺点分析

3.2 DL COMP增益分析

在所选基站簇的覆盖范围内,分别选择近、中、远3个点做相关测试。

开启DL COMP，近中远点用户开始FTP下载，3个终端同时记录log，后台同步开启DL COMP指标实时跟踪，同时跟踪两个小区吞吐量及用户数指标，测试时长3 min，测试期间保证信号稳定；关闭DL COMP，近中远点用户FTP下载，三个终端同时记录log，后台同步开启DL COMP指标实时跟踪，同时跟踪两个小区吞吐量及用户数指标，测试时长3 min，测试期间保证信号稳定。

对比开启关闭COMP的数据，特性开启前后近、中、远点用户的信号质量保持稳定，远点用户在开启COMP后干扰降低，SINR提升1.37 dB，下行MCS提升1.39阶。特性开启后，远点用户下行频谱效率由149.48提升至176.53 bit/s/RB，提升18.10%，远点用户速率提升25.7%，边缘用户频谱效率提升后基站调度的RB数降低；近点用户调度的RB数增加，近点用户下行速率提升20.57%；中点用户由于进行干扰协调，调度RB数降低，下载速率降低18.34%；受益小区和协作小区近中远点用户速率整体增益6.41%。

测试结果表明： DL COMP开启后，远点用户下行同频干扰降低，远点用户下行频谱效率提升明显。

另外，在前台测试期间小区中存在商用用户，根据下行RLC吞吐量秒级跟踪分析，特性开启后受益小区下行RLC吞吐量由31.63 Mbit/s提升至36.16 Mbit/s，提升14.32%，受益和协作小区总的吞吐量由45.74 Mbit/s提升至47.55 Mbit/s，提升3.96%。测试结果表明：总体吞吐率提升幅度一般。

3.3 UL COMP增益分析

3.3.1 常规KPI对比分析

提取迪士尼CRAN站点一周10点～20点的所有小区话统进行对比，常规KPI指标处于正常波动状态，见表2。

3.3.2 上行小区整体性能分析

在UL COMP开启前后,上行小区整体性能也保持平稳，见表3。

3.3.3 上行小区边缘性能分析

UL COMP开启前后对比，小区上行边缘流量、上行用户平均体验速率、边缘用户上行平均体验速率等指标有一定提升，上行用户平均速率提升6.98%，边缘用户上行平均体验速率提升17.13%。

上述测试结果综合表现: 迪士尼基于CRAN的UL COMP开启前后，各项基础KPI指标保持稳定，特性指标生效，上行小区整体性能增益不大,但小区边缘的速率、吞吐量上行用户体验相对提升较为明显。

表2 开启UL COMP功能前后的网络常规KPI数据对比

表3 开启UL COMP功能前后的网络上行小区整体性能数据对比

4 Cloud BBU技术推广建议

根据在迪士尼园区街道站密集区部署Cloud BBU的场景验证，采用Cloud BBU确实能使网络性能有所提升，特别是对小区边缘用户质量有较明显改善，但总体网络性能提升幅度十分有限，这应该与所选区域基站的无线环境及小区资源的利用率水平有关。如DL COMP增益与小区负荷直接相关，在轻载场景下，时域上PRB碰撞概率较低，天然达到DCS（Dynamic Cell Select）效果，造成增益不高；在迪士尼CRAN场景2T2R天线配置下开启DL COMP特性，小区基础KPI保持稳定；由于小区忙时平均PRB利用率仅4.47%左右，负荷较轻，增益较低，故用户相关体验指标上升不太明显也就实属正常了。

所以，从技术原理及试点方案验证情况来看，Cloud BBU理论上对LTE网络质量、特别是对处于覆盖边缘用户的平均增益和吐露率有较大提升作用。但该技术的使用，也有自身的局限性和不足之处：一是对新增资源（传输、机房等资源）的占用；二是在不同无线环境下，其获得的网络提升效果具有不可测性（与用户行为、簇内基站的布局本身及周边环境密切相关）。从技术引入的性价比考虑，甚至不排除某些极端场景下应用该技术还不如在网络边缘新建一个站址更具有价值。

故在推广部署Cloud BBU时，还应进一步扩大试点验证范围。在比较新建基站和对现有基站能力进行挖潜方面，应综合考虑投资建设和运营成本，在部署Cloud BBU时，应重点考虑如下因素：

部署Cloud BBU时，应力求对现有资源的充分利用，不应新增大量的额外投资；

部署Cloud BBU时，不应增加网络的复杂度、增加网络运维难度和运行成本 。

综合上述因素，建议优先在集中机房条件较好（机房面积、电源资源较为富裕）、光纤资源较为丰富而新建基站选点难度较大的区域部署Cloud BBU，从而快速提升有限站址资源下的整体网络性能。

参考文献

[1] 沈嘉，索士强，等. 3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计[D].北京：人民邮电出版社，2008,11.

[2] 蒋远, 汤利民, 等. TD-LTE原理与网络规划设计[D]. 北京：人民邮电出版社，2012,10.

[3] 秘俊杰, 艾秀青, 等. LTE-A中的COMP技术应用方案[J]. 电信工程技术与标准化，2016(12).