BBU集中部署的演进需求分析曹怀东

BBU集中部署的演进需求分析曹怀东

曹怀东

天元瑞信通信技术股份有限公司陕西西安710075

摘要：分布式基站BBU＋RRU凭借其部署方式灵活，设备安装便利、建设周期短”的优点，成为2G、3G设备的主流形态。本文通过对无线网、承载网和光缆网建设方案的详细阐述，总结了在BBU集中部署的模式下不同专业的建设思路与方案。

关键词：BBU集中部署；BBU池；集中部署

1BBU集中部署的需求分析

在移动互联网时代，移动运营商面临着无线接入网高昂的投资和运维成本，快速增长的数据流量和相对缓慢的APRU增长等挑战，为了满足不断增长的无线宽带业务需求，移动运营商不断增加空中接口带宽和增加基站数量，无线接入网络的能源消耗问题也变得日益严重，同时潮汐效应导致基站较低的平均利用率。基于以上前提，移动运营商提出了无线网络绿色演进的理念，通过引入全新的网络构架BBU集中部署以满足低成本、高容量、低能耗、易运营的要求。

另一方面，铁塔公司成立之后，在站点维护上可能存在无线资源共享难、维护质量及配套续航能力不可控等问题，同时铁塔站点与我司管线路由规划难以实现完全匹配，可能存在管线资源重复建设的风险。一张光缆网与无线接入网能否有效融合，将直接影响到现有承载网络结构能否适应无线业务的发展趋势，因此急需进行优化探索。

这种具备4C特色，即Clean（节能减排），Centralized（集中处理），Cooperative（协同调度）和Cloud（具有云计算能力的软硬件平台）的绿色无线接入网被称为C-RAN。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架，具备BBU集中化、基带池内的BBU协作化、无线处理资源的“云化”、基站“软化”等特征。

随着无线建设的大规模展开，对原有2G、3G现网设备，采用C-RAN技术显得尤其重要：

海量的基站建设需求导致站址获取越来越困难，大量站址的租用及电源配套问题已成为制约网络发展的重要因素，而室外柜则普遍存在交付复杂且安全性低的问题；

2BBU集中部署优势分析

BBU集中部署可有效降低对机房及配套资源的依赖，便于集中维护和扩容，提高了BBU利用率。

2.1支持未来网络平滑演进

BBU集中部署后，后续网络演进可利用基带池共享方式，实现基带容量动态共享，并且实现基带资源的动态分配和调度，更好的应用于产生“话务迁徙”的区域。这样不仅可以实现忙闲调配、减少BBU建设数量，而且有利于运维集中调控，节省能源。通过基带集中处理、协作式无线电技术，可实现网络资源共享及动态的网络负载均衡，从而提供更大的带宽和更灵活的多标准运营支持。

2.2降低建设及维护成本

BBU集中可提高BBU设备的利用率，减少BBU配置数量，降低无线网络投资、基础配套设施费等建设成本消耗；

BBU集中机房主要选择在条件较好的汇聚机房及无线基站机房作为站址，可以充分利用原有机房的光缆、电源、空调等配套资源，提高机房及的整体利用率；

BBU与RRU之间为星形组网，网络结构简单，光路调度配置集中统一，对BBU与RRU之间的光缆网环形组网和光缆成环要求较低；

BBU集中式建网模式在选址、机房、室内配套、传输覆盖等方面，可以大幅缩短站点建设周期。同时，由于仅需简单安装RRU和天线，也大大降低了后续站点搬迁的成本和时间。

2.3降本增效优势明显

有利于降低网络的CAPEX/OPEX，解决海量小基站的低成本、快速的接入需求且拆迁成本低。

3BBU集中部署劣势分析

3.1网络结构安全方面

BBU分散部署时，光缆网环形组网或光缆成环可以提高网络结构安全性，减少纤芯的迂回占用。BBU集中部署后，RRU与BBU之间采用星形组网，一旦发生光缆中断事故，RRU与BBU之间的连接将出现中断，网络安全冗余性不足。即使光缆网采用环形结构，BBU和RRU之间也不能实现备用纤芯的自动切换。

BBU集中部署在部分机房后，如该机房发生浸水、外电长时间断电、误操作或设备单点故障导致BBU设备退服时，可能会造成大面积的无线网络瘫痪。

3.2光缆网络方面的挑战

BBU集中部署后，RRU站点由于无传输设备承载，无法将多个RRU业务进行汇聚后再传送，造成光纤资源的消耗，部署越集中对主干、配线资源的消耗较大，后续扩容对瓶颈段落的管道资源要求越来越高，投资明显增加。如通过部署波分设备承载，则单站接入造价明显提高。

从目前的试点情况来看，BBU集中部署后对主干光缆纤芯的消耗较原来提升3倍以上，部分汇聚的主干光缆段落可能会出现纤芯资源瓶颈问题。

3.3机房方面的要求

BBU集中部署对所在机房的选址要求较严格，且机房配套要求较高，可能存在短期内无法找到合适机房的问题，只能分步进行建设；

部分机房需要对电源等配套进行改造，导致机房负载强度增加，可能存在施工难度大、风险高的问题；

若要保持RRU侧现有的电源配置及电池放电时间，RRU侧仍需要采用与分散部署类似的一体化机柜，RRU站点配套投资与原先分散式部署其实是相当的，需要进行综合分析。

综上所述，BBU分散设置具有收敛光缆资源消耗小、对站址及配套要求低、网络结构安全性高等特点。但BBU集中部署是未来无线接入网发展的大趋势，只要选择合适的BBU集中度、BBU站点位置以及搭建合适的收敛光缆，就可以达到降低无线及传输资源建设成本、提升网络结构安全的效果。本方案在现有光纤复用技术手段基础上，通过建立基础设施组网模型，重点探讨了BBU集中度、设置位置与网络建设成本及结构安全之间的关系，从而给出最优的BBU集中化部署方案。

4BBU集中部署的承载方式

基于BBU集中部署的承载方式主要包括光纤直驱，无源WDM和WDM/OTN三种承载方式。

4.1光纤直驱

光纤直驱承载方式是目前最为常用的承载方式，维护方便，但该承载方式对现有纤芯资源的消耗巨大，每个RRU光口就需要一对纤芯，随着带宽需求的不断增加，多子载波调制技术得到了广泛的应用，光缆资源显得尤为紧张。

4.2无源CWDM

无源CWDM承载方式可实现在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，从而减少对光缆纤芯资源的占用，提高纤芯资源利用率。目前，无源CWDM承载方式主要单纤双向和双纤双向两种承载方式，单纤双向系统支持8个CWDM波长，双纤双向系统最多可支持18个CWDM波长。从BBU集中部署的综合分析可以看出，该方案可有效提高纤芯资源利用率、实现资源合理化使用，提升综合效益。

4.3有源OTN

基于BBU集中部署的OTN承载方式可有效解决光纤资源紧张及监控管理的问题，适合BBU集中部署的组网建设。支持环形拓扑、链形拓扑，环带链等多种拓扑；每个OTN系统仅占一根/一对纤芯，光纤需求大幅减少。OTN设备具备更加灵活的组网方式，支持单纤双向，双纤双向的组网方式，，满足无线网络的各种组网方式的需求。OTN设备作为统一的承载平台，除了满足BBU集中部署承载外，也可为OLT上行的GE/10GE业务、大颗粒大客户专线（GE/10GE/100GE）、及其他2Mbit/s~100Gbit/s业务提供接入。

参考文献：

[1]张磊，王锃.分布式基站BBU集中部署建设方案研究[J].通讯世界：下半月，2014（3）：15-18

[2]张磊，王锃.分布式基站BBU集中部署建设方案研究[J].通讯世界：下半月，2014（3）：15-18