分布式基站在移动通信网络中的应用

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本文摘自《硅谷》2012年19期。作者：刘清

摘 要： 介绍分布式基站特点及接口等内容，对分布式基站应用的优劣势进行分析，并结合不同场景对分布式基站的应用提出建设思路，最后与新建宏站进行投资效益分析。
　　关键词： 分布式基站；BBU；RRU；网络结构
　　0 引言
　　近年来，一方面随着居民自身健康环保意识的提高，公众对基站建设所带来的辐射等问题产生了忧虑；另一方面，过于昂贵的机房租赁费用使运营商的建设成本大幅提高及由于城市规划、业主变更等原因造成的基站被迫停闭、搬迁等现象，移动运营商的基站选址变得越来越困难，网络质量难以保证。出于建网速度、建网成本、维护成本、运营效率的考虑，分布式基站已经成为运营商最为关注的环节之一，分布式基站的组网模式已经成为基站部署的重要选择。本文作者依据多年的无线接入网规划设计经验，介绍分布式基站特点及组网方式等内容，分析了分布式基站建设的优劣势和适用场景，并提出了分布式基站建设的相关建议，希望能为电信运营商的无线接入网络建设提供有益的帮助。
　　1 分布式基站介绍
　　分布式基站作为传统基站模型的发展与演进，其核心思想就是把传统宏基站的基带处理和射频部分分离，分成基带处理（BBU）和射频拉远（RRU）两个部分。分布式基站具有体积小、重量轻，可直接安装在天面等优点，对机房需求较低，便于基站选址，也便于多家运营商共享站址资源，以降低建设难度，提高网络建设的有效性。此外，分布式基站还可以用来解决突发话务问题，由于采用了基带共享的策略，对于有突发话务需求的地区，可以利用周边小区多余的基带资源，处理突发话务区的话务量。
　　2 分布式基站应用优劣势分析
　　分布式基站根据BBU的设置方式可以分为BBU独立设置和BBU集中设置两种建设方式，其中BBU集中设置可以共享大量的配套资源正逐步成为基站建设的主流。优势主要表现在：1）降低网络建设和运维成本：相对于传统的宏基站，分布式基站解决了大规模传输接入设备建设及配套建设的问题，降低了配套建设成本，降低了工程施工难度，节约了施工时间。2）降低了机房、站址的要求：分布式基站体积小、功耗低，基带处理单元（BBU）还可以集中放置，相对于宏基站的建设，大大降低了对机房面积和位置的要求，也降低了租赁难度和租赁成本，缩短了建网周期。 3）有助于节能减排：分布式基站采用高效率功放，可大幅度降低电力消耗，同时，如果采用室外安装的方式，还可节省空调等其它配套设施的功耗，满足节能减排要求。4）灵活的资源共享和调配机制：分布式基站将繁琐的维护工作简化到了基带处理部分，一个基带处理单元可以以不同的方式连接多个射频拉远处理单元，实现RRU之间的资源调度和调配，节省了成本。5）提升分布系统覆盖质量：分布式基站RRU可替代干放及直放站设备，降低上行噪声，提升覆盖质量。 6）降低传输系统接入层网络建设难度：RRU和BBU间的传输主要以裸光纤进行连接，RRU侧不需要进行外置传输设备的建设，传输系统接入层网络的建设将主要考虑BBU上行业务的接入，减少了接入层网络的建设规模，降低了网络建设难度。
　　其部署劣势主要表现在以下方面：
　　1）BBU集中放置，需考虑BBU机房的安全可靠性（包括电力、传输等）；2）BBU集中放置，对BBU所在基站的纤芯和管道资源提出较高要求，且基站建设进度容易受限于传输网建设进度；3）如果RRU设备不采用供电保护，断站率会提高，运维考核指标会受到一定影响，可在一些重要站点采用直流远供、UPS+后备电池方式等实现供电保护。4）若RRU上塔安装，则射频单元的维护难度增加；5）分布式基站设备在室外安装，需做好设备的防盗、防破坏保护。
　　3 分布式基站建设思路
　　3.1 分布式基站应用场景
　　分布式基站具有低成本、环境适应性强、工程建设方便的优势，可在密集市区、交通干道、农村及室内分布等多种场景得到非常广泛的应用。
　　1）密集市区场景：对于物业租赁困难等区域，可以选取停车场、绿化带等位置设计基站，采用分布式基站+美化天馈系统的建设方式，可有效解决选址困难、机房空间不足等问题；2）交通干道场景：可充分利用RRU多级级联、拉远覆盖及多小区合并等功能，采用单站完成交通干道的连续、长距离覆盖；3）农村覆盖：农村区域话务量低、地理环境复杂，传统的宏基站方式存在建设和维护成本高、投入产出比不理想的问题。在进行农村等边远地区覆盖时，可利用多个拉远的RRU，满足不同村庄的话务需求，实现低成本快速建网；4）分布系统：在新建及改造的室内覆盖系统中，应尽可能以分布式基站为主代替光纤直放站、干放等，降低系统噪声，减小布线施工难度，提升覆盖质量。
　　3.2 分布式基站建设思路
　　3.2.1 BBU设置思路。BBU集中放置基于分布式基站组网，通过BBU和RRU灵活拉远，远端只保留RRU，近端多个站点BBU集中放置中心机房，统一管理，建议BBU集中建设时遵循以下原则：
　　1）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。2）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；3）对于集中放置BBU所拉远的RRU按区域就近、连片覆盖；4）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。
　　3.2.2 RRU拉远设置思路。1）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；2）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