虛擬雙基站組網方案及其工程應用

柏 松羅瑤艷（.廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 50000；.廣西大學計算機與電子信息學院，廣西 南寧 530004）

虛擬雙基站組網方案及其工程應用

柏 松1羅瑤艷2
（1.廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510000；2.廣西大學計算機與電子信息學院，廣西 南寧 530004）

對共建共享場景下的不同運營商基站組網方式進行探討，提出了虛擬雙基站組網方案及解決思路，實現了在單站場景下不同載波組成虛擬網絡并進行信號傳輸，最后，以工程部署及測試驗證之，效果良好，達到預期值。

雙基站；載波；BBU；RRU；網絡；共享

1 引言

隨著移動通信的快速發展及“三網融合”的推進，各運營商之間共建共享基站越來越多，往往在同一物理站址建設多套基站主設備及天饋系統，并單獨承載著各自的通信業務，此種建設模式容易造成重復建設和資源的浪費[1]，因而，虛擬雙基站組網方案可有效解決了困擾運營商共建共享的難題，也為網絡快速部署提供了有益的參考。

本文對LTE FDD基站部署及傳輸組網等方案進行探討，提出了虛擬雙基站組網方案及解決思路，實現了在單站場景下不同載波組成虛擬網絡并進行信號傳輸，最后，以工程部署及測試驗證之，測試效果良好，為多運營商共建共享提供了一種有效的解決方案，從而大大降低了基站建設成本，達到了多方共贏的建設目的。

2 虛擬雙基站定義

本虛擬雙基站，即在單個基站中，采用軟件手段將基站設備硬件虛擬化出兩個具有獨立基站性能的虛擬設備，并獨立為兩個不同運營商的用戶提供服務。在3GPP定義了兩種基于基站共享架構，一種為 MOCN(Multi-Operator Core Network)：多運營商僅共享 RAN，核心網獨立。另一種為GWCN(Gateway Core Network)：多運營商除了共享RAN，也共享部分核心網網元。本文主要研究第一種MOCN共享方式，即RAN側共享，核心網獨立，基站需要與不同運營商的核心網均建S1鏈路。

3 組網架構及解決方案

3.1 基站網絡架構

LTE主要網絡架構分為：互聯網/業務層、核心網、骨干網（CN2或者IP承載B網）、基站接入層和e-Node B層組成。其中e-Node B層主要由BBU+RRU、天饋系統組成，如圖1所示：

圖1 基站網絡架構圖

3.2 網絡架構功能簡介

對網絡架構及各網元功能介紹如下：

3.2.1 骨干網

骨干網主要用來連接不同區域的高速網絡，通?；诠饫w傳輸。不同的運營商都擁有自己的骨干網，每個骨干網中至少有一個和其他骨干網進行互聯互通的連接點，用來與其他運營商交互業務[2]。

3.2.2 基站接入層

基站接入層是移動通信中的基礎傳輸網絡，主要提供物理鏈路并承載移動用戶的語音和數據業務的接入。

3.2.3 eNode B層

BBU模塊：BBU（Building Base band Unit）作為基帶處理單元，提供基站與傳輸網絡的物理接口（兩個GE接口），完成信息交互；完成上、下行數據基帶處理功能，并提供與RRU射頻模塊接口；提供40M頻譜帶寬，支持兩個20M的獨立載波。

RRU模塊：RRU(Radio Remote Unit)即射頻拉遠模塊，主要提供射頻通道接收信號和發射信號復用功能，可使接收信號與發射信號共用一個天線通道，同時通過天饋對接收信號和發射信號進行放大處理、模數轉換、數字下變頻、匹配濾波、DAGC（Digital Automatic Gain Control）后發送給BBU進行處理。

3.3 虛擬雙基站方案

下面從RAN側共享對虛擬雙基站組網方案進行探討如下：

3.3.1 eNodeB側方案

圖2 eNodeB側方案示意圖

由圖2可知，e-Node B側共用一個物理基站的BBU、RRU及天饋系統，不同運營商通過配置不同的載波，各自使用自己的頻點組網，各自廣播各自運營商的 PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動網絡），各自配置獨立的小區及特性，通過開通基站共享軟件實現共享。

也就是說，e-Node B側共用一個物理基站的BBU、RRU及天饋系統，不同運營商通過配置不同的載波，各自使用自己的頻點組網，各自廣播各自運營商的 PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動網絡），各自配置獨立的小區及特性，通過開通基站共享軟件實現共享。

3.3.2 傳送網方案

由圖3可知，虛擬基站通過本地傳承載網(IPRAN或UTN)與各自的骨干網(IP承載B網/CN2)連接，不同運營商骨干網在省會或EPC城市節點采用“Option A”方式通過eBGP協議建立互聯，實現共享業務的互通。通過在骨干承載網 AR設置路由策略，限制對方設備共享VPN訪問的地址范圍，本地承載網通過與骨干承載網互聯，實現與基站子系統互聯。為對方服務的eNodeB流量通過本運營商的本地承載網、本運營商的骨干承載網和對方的骨干承載網轉發至對方核心網，反向流量按照相反路徑轉發來實現虛擬基站的業務承載[3]。

圖3 傳送網方案示意圖

4 應用案例

4.1 站點配置方案

以某市兩運營商的無線網虛擬雙基站部署為例，通過共享一套BBU系統（配置兩個載波）、RRU系統及天饋系統，同時，接入同一套傳輸設備，經過匯聚設備，在核心網和骨干網（CN2/承載B網）之前通過AR路由器，采用一主一備方式通過OptinA方式連接，形成互聯互通，如圖4所示。

圖4 基站配置連接示意圖

4.2 測試結果

通過基站建設和開通測試發現，基站周報 RSRP均值達到-71dBm，基站下載峰值速率達到92Mbps，下載均值速率達到68Mbps，時延僅為14.35毫秒，小區間切換成功率100%，虛擬基站覆蓋良好，測試效果如圖5所示。

圖5 基站測試效果圖

5 結束語

在“共建共享”為主流建設模式的環境下，虛擬雙基站組網方案為不同運營商共建共享站址及合作建站提供了有效的解決方案，從而，加快了基站建設周期并降低了運營商獨立建設成本，不失是多運營商共建共享的典型借鑒案例。

[1] 程鴻雁.LTE FDD網絡規劃與設計[M].北京:人民郵電出版社,2013.

[2] 沈嘉.3GPP長期演進(LTE)技術原理與系統設計[M].北京:人民郵電出版社,2008.

[3] 韓志剛.LTE FDD技術原理與網絡規劃[M].北京:人民郵電出版社,2012.

Networking scheme and application of virtual double base station

This paper discusses the way of different operators' base stations networking in the co-construction and sharing scenario, and proposes the virtual two-base station networking scheme and the solution idea. It realizes that the different carriers form the virtual network and carry on the signal transmission. Finally, deployment and test validation, the effect is good, to achieve the desired value.

two-base station; carrier; BBU; RRU; network; share

TN929.5

A

1008-1151(2016)12-0012-03

2016-11-08

柏松（1987－），男，廣西桂林人，廣州杰賽科技股份有限公司助理工程師，從事無線通信網絡規劃設計及優化等工作；羅瑤艷（1989－），女，湖南株洲人，供職于廣西大學計算機與電子信息學院，從事通信工程相關研究工作。