淺談電信LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)

李博

摘要：LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署能有效地加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維成本，提高網(wǎng)絡(luò)性能，實(shí)現(xiàn)資源共享。文章結(jié)合當(dāng)前電信LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署的建設(shè)實(shí)際，對(duì)BBU集中化部署的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：LTE；BBU；集中化；部署；RRU

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，特別是4G數(shù)據(jù)流量快速增長(zhǎng)，電信運(yùn)營(yíng)商大量新建基站，站址問題成為快速建網(wǎng)的瓶頸，而基站作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能耗的主要來源，能耗隨基站數(shù)量迅速增加，大量的基站導(dǎo)致高額的投資運(yùn)維成本，同時(shí)從網(wǎng)絡(luò)層面上大量獨(dú)立的基站無法應(yīng)對(duì)潮汐效應(yīng)、無法進(jìn)行多小區(qū)協(xié)作。

為滿足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)降本增效、節(jié)能減排以及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的需求，基于分布式BBU+RRU設(shè)備的基帶單元格（Base Band Unit，BBU）集中部署正逐步成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站的主流形態(tài)。

1.LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于分布式BBU+RRU設(shè)備的LTE網(wǎng)BBU集中部署，是通過調(diào)整無線基站的部署架構(gòu)，將一定數(shù)量的BBU基帶資源集中在同一物理機(jī)房安裝，組成基帶池。

BBU集中部署后，原無線網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)保持不變，BBU與RRU之間通過光纜網(wǎng)絡(luò)星形連接，BBU設(shè)備集中放置在一些條件較好的機(jī)房，使得BBU的利用率得以提高，如圖1所示，平均每個(gè)BBU可帶的RRU數(shù)量從3個(gè)，可以提升到6個(gè)。

在BBU集中部署網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，運(yùn)營(yíng)商可以迅速地部署或者升級(jí)網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)商只需要部署一些新的RRU并連接到基帶池，就可以輕易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的擴(kuò)展或網(wǎng)絡(luò)容量的增加。如果網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增加，運(yùn)營(yíng)商只需要在基帶池中增加新的通用處理器即可。

2.LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署優(yōu)勢(shì)分析

BBU集中部署后，利于后續(xù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時(shí)引入基帶池和多小區(qū)協(xié)作等新技術(shù)，帶來網(wǎng)絡(luò)效率的提高，實(shí)現(xiàn)資源共享，但同時(shí)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)帶來了一定的挑戰(zhàn)。

2.1LTE網(wǎng)絡(luò)BBu集中化部署的技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)

（1）BBU集中部署，后續(xù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時(shí)可以利用基帶池共享方式，實(shí)現(xiàn)基帶容量動(dòng)態(tài)共享，并且實(shí)現(xiàn)基帶資源動(dòng)態(tài)分配和調(diào)度，能夠用于產(chǎn)生“話務(wù)遷徙”的區(qū)域。這樣的好處是不僅能實(shí)現(xiàn)忙閑調(diào)配，減少BBU建設(shè)數(shù)量，而且有利于運(yùn)維集中調(diào)控，節(jié)省能源。通過基帶集中處理、協(xié)作式無線電技術(shù)，也將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享以及動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，提供更大的帶寬和更靈活得多標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)支持。

（2）對(duì)于共基帶的BBU-RRU組網(wǎng)方式，后續(xù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時(shí)可以采用多小區(qū)協(xié)作（CoMP）技術(shù)，通過相鄰多個(gè)小區(qū)之間進(jìn)行協(xié)作，可以有效地將干擾轉(zhuǎn)化為有用信號(hào)，改善傳輸信道質(zhì)量，有助于提升小區(qū)平均吞吐量和邊緣用戶吞吐量指標(biāo)。

2.2LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署的建設(shè)維護(hù)優(yōu)勢(shì)

（1）BBU集中部署可以提高BBU設(shè)備的利用率，減少BBU配置數(shù)量，降低無線網(wǎng)絡(luò)投資，降低電費(fèi)等成本。

（2）BBU集中機(jī)房主要選擇在條件較好的電信機(jī)樓、接入網(wǎng)機(jī)房及無線基站機(jī)房作為站址，可以充分利用原有機(jī)房的光纜、電源、空調(diào)等配套資源，提高了機(jī)房、設(shè)備和纖芯的利用率。

（3）BBU集中部署后，BBU安裝在條件較好的機(jī)房，環(huán)境更加保障，施工和維護(hù)也較方便。減少了在弱電井等客戶掌控的環(huán)境中安裝，減少了協(xié)調(diào)難度，提高了施工和維護(hù)效率。

（4）BBU集中部署后，BBU與RRU之間為星形組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，業(yè)務(wù)調(diào)度配置集中統(tǒng)一，NBBU與RRU之間的光纜網(wǎng)環(huán)形組網(wǎng)和光纜成環(huán)要求較低。

3.LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署的挑戰(zhàn)的分析

3.1網(wǎng)絡(luò)安全方面的挑戰(zhàn)

BBU分散部署時(shí)，光纜網(wǎng)環(huán)形組網(wǎng)和光纜成環(huán)可以提高安全性，減少纖芯迂回占用；可采用IPRAN設(shè)備組環(huán)，通過光纜雙路由調(diào)度，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。BBU集中部署后，因?yàn)镽RU與BBU之間采用星形組網(wǎng)，一旦發(fā)生光纜中斷事故，RRU與BBU之間的連接即中斷，安全性不足。如采用多RRU級(jí)聯(lián)方式影響面更廣，即使光纜網(wǎng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，BBU和RRU之間也不能進(jìn)行備用纖芯的自動(dòng)切換。

（1）BBU集中在部分機(jī)房，如發(fā)生機(jī)房浸水、外電長(zhǎng)時(shí)間斷電、誤操作以及設(shè)備單點(diǎn)故障（如IPRAN設(shè)備）等安全事故時(shí)，可能會(huì)造成大面積的無線網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

（2）RRU側(cè)的動(dòng)環(huán)監(jiān)控原通過BBU和IPRAN上傳，集中部署后RRU側(cè)己無IPRAN設(shè)備，造成RRU側(cè)無法進(jìn)行動(dòng)環(huán)監(jiān)控。

3.2光纜網(wǎng)絡(luò)方面的挑戰(zhàn)

（1）BBU集中部署后，RRU站點(diǎn)無承載網(wǎng)設(shè)備，無法將多個(gè)RRU的業(yè)務(wù)通過IPRAN設(shè)備匯聚再傳送，將造成光纖資源占用增加，部署越集中增加的纖芯越多。主干、配線資源消耗較大，將需要大量新建主干、配線光纜，占用大量的管道資源，投資明顯增加。

（2）大量建設(shè)光纜和配套管道，將拖慢整體工程進(jìn)度，并且工期較難預(yù)計(jì)。

3.3機(jī)房方面的挑戰(zhàn)

（1）BBU集中機(jī)房選址條件較嚴(yán)格，并且還需要建設(shè)多個(gè)GPS天線，增加了選點(diǎn)建設(shè)的難度。較難在短期內(nèi)找到合適的機(jī)房，只能分步進(jìn)行。

（2）部分機(jī)房需要進(jìn)行電源等改造，需要對(duì)原有負(fù)載進(jìn)行割接，施工難度大，風(fēng)險(xiǎn)高。

（3）如果RRU側(cè)保持現(xiàn)有的電源配置和電池放電時(shí)間，RRU側(cè)仍需要采用與分散部署類似的一體化機(jī)柜，RRU站點(diǎn)配套投資與原先相當(dāng)，也仍需要盤點(diǎn)。

3.4承載網(wǎng)方面的挑戰(zhàn)

（1）N4G遠(yuǎn)端站點(diǎn)的BBU集中部署后，原配置的IPRAN A設(shè)備需割接搬遷，否則會(huì)造成資源閑置。同時(shí)前期BBu分散放置時(shí)所配置的IPRAN A設(shè)備主要為A1設(shè)備，而BBu集中后IPRAN A設(shè)備對(duì)A1，A2設(shè)備均有一定需求。

（2）4G BBU集中部署后，4G RRU站點(diǎn)側(cè)近端無IPRAN設(shè)備，與4G RRu共站的c網(wǎng)基站無法接入IPRAN網(wǎng)絡(luò)承載，原承載c網(wǎng)MSTP設(shè)備仍需繼續(xù)保留，難以將MSTP退出用于大客戶業(yè)務(wù)。

（3）BBU集中設(shè)置后，承載網(wǎng)設(shè)備需同步集中，將對(duì)后期大客戶等業(yè)務(wù)綜合承載形成影響，需增加相應(yīng)的上聯(lián)光纜建設(shè)。

4.結(jié)語

本文通過對(duì)電信LTE網(wǎng)絡(luò)BBU集中化部署中方面的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，重點(diǎn)從建設(shè)和運(yùn)維成本、網(wǎng)絡(luò)管理以及資源配置上進(jìn)行了闡述。從中可以看出，BBU集中化的部署方式能既能滿足LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)際需求，也符合當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)集約化的發(fā)展趨勢(shì)。