对分布式虚拟通信基站仿真故障修复探讨

王 旭 吴 静 陶 淼 莫章洁

(贵州师范学院 贵州 贵阳 550018)

前言

随着通信技术的进步，原有基站设备的原始应用布局，面临着日益复杂的网络部署环境和要求，分布式基础设备广泛使用，构成了安全稳定的网络范围。面对原本应用于旧式基站设备的调度不再适用于新的分布式基站的问题，开始寻求分布式基站找到能同时使用的资源能够及时利用的方法。

对于分布式基站，在涉及传输接入部分确定的实际情况下，经常有必要根据分布式基站中基带处理单元的实际需求选择传输设备的类型。至于主频带和射频处理器之间的连接，通常选择光纤的连接方法。因为在数据传输中，光纤传输的方式不仅提高了传输效率和传输速度，而且还可以有效避免数据丢失。

一、关于分布式基站实际运用出现的问题

在现有分布式基站系统的运行过程中，会出现因为BBU设备故障无法及时修复而导致RRU单元停止运作。需要通过分析拓扑结构中可能产生的故障，找出修复的目标，提出能将拓扑结构中合适的RRU设备转换为新的BBU设备的设计，使分布式基站出现问题后可自行修复，保证正常的运作。

在实际情况中，当借助分布式基站来构建通信网络，所需要的建设周期通常比较短，故障的灵活修复，可以达到降低维护成本的效果。

基于这种情况，基于分布式计算虚拟通信基站设备设计，成为了主要探讨目标。

二、分布式基站BBU设备故障及修复分析

(1)分布式基站仿真系统设备故障及其自动修复方法。分布式基站系统中的BBU设备发生故障后,重新构建该分布式基站系统的广播分组系统，正常工作并与光纤连接良好的设备构建竞争,独立且不与其他设备光纤连接的RRU设备将无法参与竞争，根据竞争算法从中选择出合适的RRU设备，判断RRU设备连接的光纤通道数量和相对的端口信息后转化为BBU设备，作为最优选的RRU设备通过线程转换为新的BBU设备后，新的BBU设备向其余的RRU设备发送信息,多次信息交流互动后，确定完成转换的BBU设备与应用层进行连接,同时向其余RRU设备发送广播，实现分布式基站BBU设备发生故障后的自动恢复。

(2)BBU设备自动修复的特征。如果存在光纤连接数最多的RRU设备数量相同的情况，则选择离原始故障的BBU设备中路径最短的RRU设备作为备用的BBU设备。运行所选RRU设备的线程以完成BBU信息的初始化，例如：创建套接字端口、重新绑定设备驱动程序和设置通信模式。同时在分布式基站系统广播分组系统内通知其余RRU设备，剩余的分布式基站系统RRU设备接收新的BBU设备的广播并执行三个握手，以实现分布式基站系统和BBU设备之间的完整应用层连接的自动修复进程。

(3)构建竞争算法模型的方式。每个RRU设备都会向广播组中的其他RRU设备发送冲突广播消息，该消息会通过广播组中的所有RRU设备，比较每个RRU设备上的光纤连接数量，并将与其竞争的RRU设备的光纤连接数与RRU设备数最大进行比较和选择，选择竞争性最大的RRU设备，将其作为可以转换为BBU设备的RRU设备。

(4)仿真及分析

在各个设备之间用虚线模拟光纤连接，粗实线表示建立连接，依次对设备进行相应设置后，对其增加故障。故障包括BBU故障和RRU故障两种情况。RRU故障不影响系统的正常运行。

当模拟BBU设备对RRU设备进行操作时，进行查询/控制命令。

发送广播信息使用时在编辑框输入内容后选择接收对象，并点击发送内容。其中，BBU设备向RRU设备，RRU设备向BBU设备发送消息流程一致。

通过以上仿真可知，RRU设备向BBU设备的转换的方式在一定程度上提高了分布式基站的利用率，从通信网络的可靠性考虑，降低了网络故障的百分比，提升了网络连接的可靠性；从BBU设备和RRU设备的实际部署上来看，自我修复的方式可以有效节省资源和实现人力维护资源的灵活利用。

本次仿真所用的系统主要运用分布式技术，灵活地部署和实施仿真，实现基于分布式计算的虚拟通信基站设计和故障修复的探讨。

三、结语

对于分布式基站的仿真模拟，有必要设想多种BBU设备故障修复和信息收发的情况，以最大程度地减少实际部署和维护成本并提高基站使用标准。而对基于分布式计算的虚拟通信基站设计项目也实现了负责和总结。简而言之，分布式基站的安全可靠运行十分重要，不仅可以保证分布式基站的运行效率，而且可以保证运行的稳定性，对此，分布式基站的仿真学习和BBU设备的修复研究有积极意义。