BBU池快速建站方案的研究與探討

鐘翠明 江西省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 南昌市 330002

0、引言

近年來，隨著城市快速發(fā)展及用戶環(huán)保意識提高，城區(qū)談點(diǎn)建站的難度越來越大，基站選址難已成為移動通信建設(shè)中主要問題，站址資源成為影響無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋及質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，LTE高頻段、大數(shù)據(jù)流量的網(wǎng)絡(luò)特性決定了基站數(shù)量遠(yuǎn)多于3G，新建站點(diǎn)的選址難仍是4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)最突出的問題之一。為此，基于“大容量、少局所”的分布式覆蓋建網(wǎng)策略，采用“BBU集中設(shè)置、RRU拉遠(yuǎn)覆蓋”的建網(wǎng)模式，是解決4G基站選站難問題和滿足無縫覆蓋、容量提升的重要手段，是快速建網(wǎng)的必然選擇；可共享基帶資源，解決流量的“潮汐效應(yīng)”，提高網(wǎng)絡(luò)利用率，且滿足LTE-A中的CoMP、eICIC等技術(shù)發(fā)展趨勢。同時(shí)，基于現(xiàn)有站址及光纜資源合理地規(guī)劃BBU池，可減少機(jī)房配套，節(jié)省建設(shè)成本及租金、電費(fèi)等運(yùn)營開支，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、綠色運(yùn)營的需要。

1、BBU池建設(shè)模式

1.1、BBU池建設(shè)方式

根據(jù)覆蓋場景、設(shè)置位置及BBU集中設(shè)置的數(shù)量，將BBU池分為大規(guī)模集中設(shè)置、小規(guī)模集中設(shè)置、分散設(shè)置3種模式。

(1)BBU集中設(shè)置：將一定數(shù)量的BBU集中設(shè)置在安全性好、光纜資源豐富、電源穩(wěn)定可靠的IPRAN匯聚機(jī)房或?qū)拵LT機(jī)房。RRU則根據(jù)覆蓋需要分散在不同的覆蓋區(qū)域。各BBU間組成共享池，共享基帶資源。該方式按集中設(shè)置的BBU數(shù)量分為大規(guī)模集中設(shè)置、小規(guī)模集中設(shè)置2種：

◎ BBU大規(guī)模集中設(shè)置：放置的BBU數(shù)量為6～8個，節(jié)點(diǎn)選擇在安全性、電源、光纜條件非常好的IPRAN匯聚機(jī)房或?qū)拵LT機(jī)房。

◎ BBU小規(guī)模集中設(shè)置：放置的BBU數(shù)量為3～4個，節(jié)點(diǎn)選擇在安全性、電源、光纜條件較好的基站機(jī)房或接入網(wǎng)機(jī)房。

圖1 BBU池組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

(2)BBU分散設(shè)置：與現(xiàn)有3G類似，BBU就近放置在RRU所在站點(diǎn)機(jī)房、室外機(jī)柜或者附近其他滿足要求的基站機(jī)房。放置的BBU數(shù)量為1～2個。在接入本站點(diǎn)RRU的基礎(chǔ)上，再接入附近3～6個RRU。

1.2、設(shè)備選型及配置

根據(jù)“BBU集中，RRU拉遠(yuǎn)”的設(shè)置原則，主要是采用分布式設(shè)備BBU、RRU。將BBU集中設(shè)置，通過增加BBU基帶共享交換機(jī)實(shí)現(xiàn)基帶資源共享。

單臺BBU典型配置，如下：

表1 單臺BBU典型配置表

每塊基帶板提供3個或6個RRU接口，可采用單纖雙向；主要采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；支持級聯(lián)，建議最大級聯(lián)次數(shù)不大于3級。

單BBU池機(jī)房的BBU數(shù)量配置建議如下表：

表2 BBU池典型配置表

2、BBU池部署建議

2.1、BBU池覆蓋范圍

BBU池覆蓋范圍的劃定，需要綜合考慮業(yè)務(wù)及覆蓋需求、無線站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、光纜資源、配套條件等因素來進(jìn)行確定。在距離方面，BBU與RRU間拉遠(yuǎn)距離可達(dá)到10Km以上，基本能滿足組網(wǎng)需要；下面主要是從容量方面測算，分場景的BBU池覆蓋區(qū)域半徑建議如下：

表3 分場景的BBU池覆蓋范圍建議

2.2、BBU池選址要求

BBU池的站址選擇應(yīng)綜合考慮業(yè)務(wù)及覆蓋需求、無線站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、光纜資源、電源條件、站址長期運(yùn)營的安全性等因素，結(jié)合無線覆蓋站址規(guī)劃及現(xiàn)有光纜資源分布、現(xiàn)有站址分布；堅(jiān)持“大容量、少局所”建設(shè)思路，統(tǒng)籌兼顧室內(nèi)外覆蓋，因地制宜地選擇BBU池的建設(shè)模式及BBU池站址，以滿足當(dāng)前及未來無線網(wǎng)站址及業(yè)務(wù)發(fā)展需求。BBU池站址選擇時(shí)應(yīng)滿足如下需求：

(1)滿足無線需求：必須基于LTE無線覆蓋站址規(guī)劃，滿足覆蓋及容量要求，將連續(xù)的成片區(qū)域設(shè)置為一個BBU池。同一個地理范圍內(nèi)的宏基站、小基站、室分站應(yīng)盡量在一個BBU池內(nèi)。

(2)光纜需求：BBU池對BBU-RRU間的光纜需求巨大；需要將BBU池設(shè)置在光纜資源、管道/桿路資源豐富、光纜局向多的站點(diǎn)，或容易改造或擴(kuò)容的站點(diǎn)。將無線站址與寬帶OLT、ONU等接入站址協(xié)同規(guī)劃。

(3)電源需求：BBU池機(jī)房必須有穩(wěn)定、可靠的電源供給系統(tǒng)。要求至少引入一路穩(wěn)定可靠的2類及以上市電，交流引入容量不小于20KW；有條件的需要配置移動油機(jī)等后備發(fā)電設(shè)施。直流供電系統(tǒng)應(yīng)配置足夠的整流能力，至少2組500AH以上的蓄電池組。

(4)傳輸需求：BBU池承載數(shù)據(jù)流量大，后續(xù)業(yè)務(wù)需求較多。IPRAN承載網(wǎng)建設(shè)需預(yù)留一定的擴(kuò)容能力。

(5)機(jī)房空間需求：要求機(jī)房面積不小于25平米，為滿足BBU池安裝，近期可規(guī)劃3個機(jī)柜；中遠(yuǎn)期的數(shù)量根據(jù)規(guī)劃與設(shè)備演進(jìn)形態(tài)決定。

(6)GPS需求：所選站址要求具備引入GPS的建設(shè)條件。在天面條件充裕時(shí)，每個BBU優(yōu)先選擇獨(dú)立設(shè)置GPS；也可考慮2～3個BBU合路共用1個GPS。

(7)長期安全運(yùn)營需求：BBU池覆蓋范圍廣，承載業(yè)務(wù)大，站點(diǎn)的重要性高。為保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定及運(yùn)營安全，要求所選擇的機(jī)房盡量為自有物業(yè)或可長期租賃的機(jī)房；且機(jī)房所在建筑的防火、防震、防水、防洪等能力強(qiáng)；不宜選在結(jié)構(gòu)不安全、易拆遷的建筑內(nèi)及地質(zhì)不穩(wěn)、地勢過低、易坍塌、易水淹等環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域。

2.3、選址原則及流程

BBU池的部署應(yīng)基于無線覆蓋站址規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)有基站、OLT、接入網(wǎng)等站址分布，按OLT區(qū)域劃分統(tǒng)籌安排。

BBU選址的基本原則：新建站點(diǎn)優(yōu)先選擇集中設(shè)置；利舊站點(diǎn)優(yōu)先選擇本站機(jī)房設(shè)置。BBU選址建議如下：

表4 BBU選址建議

BBU選址流程圖如下：

圖2 BBU池選址基本流程圖

3、BBU池的配套建設(shè)要求

3.1、接入光纜

3.1.1、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

BBU—RRU間（CPRI接口）應(yīng)充分利用接入光纜網(wǎng)，采用星形拓?fù)?，對重要基站采用不同物理路由光纜雙上聯(lián)保護(hù)機(jī)制。

BBU-IPRAN間（S1接口）應(yīng)采用環(huán)型接入方式或采用不同物理路由光纜的雙上聯(lián)保護(hù)機(jī)制。

3.1.2、光纖傳輸形式

采用BBU池方案對CPRI接口光纖需求量非常大，根據(jù)主流廠家4G基站的支持情況，BBU-RRU間可以采用雙纖單向、單纖雙向兩種方式。

◎ 在BBU與RRU共站設(shè)置時(shí)，采用雙纖單向，通過野戰(zhàn)光纜直接連接。

◎ 在BBU與RRU拉遠(yuǎn)設(shè)置時(shí)，在光纜資源富裕的區(qū)域，建議采用雙纖單向方式；在光纜資源緊張的區(qū)域，采用單纖雙向方式。

3.1.3、CPRI接口光纜需求

根據(jù)BBU不同建設(shè)方式，對CPRI接口光纜的典型需求測算如下表。

表5 CPRI接口光纜典型需求

3.1.4、光纜建設(shè)建議

（1）BBU集中設(shè)置場景

BBU集中放置點(diǎn)和設(shè)置RRU的物理站點(diǎn)間，每個新建系統(tǒng)（LTE、3G）采用雙纖單向時(shí)需要6芯光纜連接；單站點(diǎn)新建1～2套系統(tǒng)的敷設(shè)12芯光纜，新建3套系統(tǒng)的敷設(shè)24芯光纜。

（2）BBU就近分散設(shè)置場景

BBU上聯(lián)的光鏈路可利用現(xiàn)有用戶光纜資源，沒有資源的就近從光纜交接箱敷設(shè)配線光纜至站點(diǎn)機(jī)房或室外機(jī)柜。BBU至RRU之間新布放光跳線或光纜，RRU附近應(yīng)設(shè)置容量為24芯的光纜分纖箱，并根據(jù)共站系統(tǒng)數(shù)量敷設(shè)12芯或24芯光纜至BBU處。

（3）BBU與RRU共站單獨(dú)設(shè)置場景

BBU與RRU間直接通過野戰(zhàn)光纜連接，每個RRU需要1根2芯的野戰(zhàn)光纜；不需要接入光纜承載。

3.2、承載帶寬

承載網(wǎng)應(yīng)充分考慮BBU池的業(yè)務(wù)需求，采用A2或B設(shè)備滿足BBU的承載需求，并預(yù)留一定的擴(kuò)容空間。S1接口承載帶寬需求建議如下：

表6 S1接口承載帶寬典型需求

3.3、時(shí)鐘同步

時(shí)間同步以GPS衛(wèi)星信號為主用、1588v2備用，對于安裝GPS或北斗困難的基站可采用1588v2時(shí)間同步。

在天面條件具備時(shí)，每個BBU優(yōu)先選擇獨(dú)立設(shè)置GPS；也可考慮2～3個BBU合路共用1個GPS。

利舊站點(diǎn)，原則上要求新建GPS，不共用原有3G基站GPS。

3.4、機(jī)房及電源

BBU采用-48V直流供電。功耗要求450W。根據(jù)不同BBU建設(shè)模式及BBU配置數(shù)量，典型的電源需求如下：

表7 BBU池機(jī)房電源需求

單個機(jī)柜電源要求2＊80A。要求從開關(guān)電源引入主備用2路到綜合機(jī)柜或直流分配單元，然后分別引接到BBU。

要求機(jī)房面積≥25平米。為滿足BBU池安裝，近期要求3個機(jī)柜,單個綜合柜內(nèi)BBU的設(shè)置數(shù)量近期不大于6個，中期和遠(yuǎn)期的數(shù)量根據(jù)規(guī)劃與設(shè)備演進(jìn)形態(tài)決定。

4、結(jié)束語

隨著國內(nèi)LTE商用進(jìn)程的加速，對新建站址的需求是巨大的。傳統(tǒng)的“機(jī)房+天面”站址模式將難以適應(yīng)未來幾年網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，“BBU池+天面”的快速建站模式正成為移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的新趨勢。通過BBU集中部署，將基帶從分布轉(zhuǎn)向集中，實(shí)現(xiàn)基帶資源共享、站間協(xié)同調(diào)度；無線站點(diǎn)從平面轉(zhuǎn)向立體，采用RRU拉遠(yuǎn)、SmallCell小基站等設(shè)備形態(tài)，將RRU盡量拉遠(yuǎn)至用戶區(qū)域，形成分層立體覆蓋網(wǎng)絡(luò)，改善邊緣覆蓋及提升熱點(diǎn)容量，構(gòu)筑LTE無邊緣泛在高速移動網(wǎng)絡(luò)。希望本文對從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)計(jì)的人員有所幫助。

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