LTE分布式基站BBU和RRU網絡化組網分析

林浩

【摘要】 隨著我國經濟發展水平不斷提高，移動通信技術不斷發展與進步，使各項生產生活變得更加便利，對推動社會進步有著重要意義。但是在移動通信發展下，市場競爭日趨激烈，網絡優化逐漸成為網絡服務的基本手段，對提高各大運營商市場競爭實力有著關鍵作用。本文將重點研究LTE分布式基站BBU與RRU網絡化組網問題，探究其可行性，提出組網要求，以更好的滿足當前移動通信網絡建設標準，提高運營商市場競爭力。

【關鍵詞】 LTE分布式基站 網絡化組網 BBU RRU

當前，無論是3G還是4G在TD-SCDMA系統中均大規模應用到了分布式基站，這種基站方式也將成為下一代寬帶移動通信LTE系統的重要組成，成為寬帶移動通信的重要標志。BBU與RRU間連接使用到光纖，使用光纖連接有著更多優勢，一方面減少了電纜連接普通基站的饋線成本，節約了資源，另一方面將施工難度降低了。

但是，BBU與RRU之間連接應用的是裸纖，暴露出的缺點是，BBU可以同時連接的RRU數量減少，連接的距離較短或者僅能在一棟樓內連接，數量上、地點上與距離上均被限制。但是如果應用到SDH或者IP傳輸網絡傳輸BBU與 RRU間的數據，可以不受空間與距離限制，可以確保BBU同時連接更多的RRU，提高資源利用率，同時將基帶池的功能發揮出來。

一、BBU與RRU網絡化組網的可行性

SDH與IP光纖傳輸網絡實現BBU與RRU間網絡優化組網時，需要考慮到光纖傳輸網絡是否可以將BBU與RRU間數據傳輸要求滿足，需要從以下幾個問題上分析：當前應用到的光纖能否將BBU與RRU間的數據傳輸帶寬要求滿足；當前應用到的光纖是否能夠將BBU與RRU間的數據傳輸時延方面的要求滿足，是否能夠達到延時標準；當前應用到的光纖是否能夠將BBU與RRU間的數據傳輸間時鐘傳輸要求滿足。下面對現有的傳輸網絡能否實現以上幾個要求進行具體分析。

1.1 BBU與RRU間數據傳輸帶寬要求

一般來說，LTE系統帶寬應用的是20M的，則傳輸速率為30.58Mbps，在2×2MIMO情況下，BBU與RRU間要想實現數據傳輸，就需要保證帶寬為1852.07Mbps，這一帶寬產生的過程為：采樣速率×采樣精度×I/Q精度×天線數量。配置3個扇區能量，BBU與RRU間的總數據傳輸帶寬就應給為1852.07Mbps×3=5556.21Mbps[1]。如果應用到的是4×4MIMO，則接口速率會翻倍。

10G的光纖傳輸網絡，需要對80%的編碼效率進行考慮，6G是有效的傳輸帶寬，可以滿足1個3扇區配置的數據傳輸，使BBU與RRU間的數據傳輸帶寬要求滿足。4×4MIMO下，要想使BBU與RRU間的數據傳輸要求滿足，就需要應用到40G的光纖傳輸網絡[2]。

通過以上分析可以發現，LTE系統要想真正將BBU與多個RRU間網絡化組網連接占用傳輸帶寬的問題解決，從當前的傳輸接入網產生帶寬上看很難達到。解決這一問題的重點是將BBU與RRU間的接口帶寬降低，要想將LTE接口帶寬降低，當前只有一個方法，即，將采樣的精度降低，同時降低傳輸數據天線通道數。在不對系統性能有影響的情況下，以上方法實施有一定可行性，但總體上難以將傳輸帶寬降低。

1.2 BBU與RRU數據傳輸延時要求

基站上行接收與下行發射均會因BBU與RRU通過網絡傳輸引入時延而產生影響，一般，上行對接收與接入性能、解調算法影響較大，而影響信號覆蓋率與覆蓋范圍的主要是下行；TD-LTE系統，BBU與RRU間的傳輸時延將不會對不同基站間的空口產生影響[3]。一般，SDH網絡傳輸時延分為SDH交叉復用設備處理與時延以及光纖傳輸時延，較為固定的是傳輸時延，可以將環路中交叉復用設備數減少，進而可以將BBU與RRU間傳輸時延要求滿足。

IP網絡有著不穩定性，傳輸時延較SDH相比網絡不確定性增多，非常容易因網絡負荷的變化而受到影響。基于這種不穩定性，為了進一步將LTEBBU與RRU間數據傳輸的不穩定性減少，提高傳輸效率，可以在IP輸出BBU與RRU間數據時，縮短IP網絡傳輸距離，減少IP網絡負荷。

WDM無源光網絡與SDH網絡有著相似性，時延均較小，且有著非常良好的固定性，可以將BBU與RRU間的傳輸時延要求滿足，而BBU與RRU在TD-LTE系統中時，則可以應用GPS或者IEEE1588有線時間進行傳輸，這樣能夠將上下行傳輸同步完成[4]。BBU與RRU按照GPS或者IEEE1588將下行發送時間確定下來，而要想實現BBU的延時與抖動則需要有足夠的下行發射作為支撐與前提保障；BBU上行方向，可以使用具備一定深度的緩沖器緩存數據，可以正常接收上行數據。

1.3 BBU與RRU間時鐘傳輸要求

保證RRU中載波頻率長期穩定性，這是使BBU與RRU間時鐘傳輸穩定性的關鍵，且中載波的頻率至少保持在0.06ppm[5]。一般來說，穩定性較高的時鐘晶振被廣泛應用在LTE系統中，也是實現RRU的關鍵組成，使用時鐘晶振的目的是可以短時間內提高時鐘穩定性。采用相應再定時的SDH網絡，可以讓RRU中的始終頻率長期穩定同步到SDH網絡中的BITS時鐘系統內，還能夠使RRU時鐘長時間達到穩定狀態。

在應用IP網絡進行BBU與RRU間數據傳輸過程中，鑒于IP網為異步網，且難以將穩定度保證，傳輸時可以先對IP網絡升級，這樣可以將BBU與RRU間時鐘穩定性提高[6]。RRU基于GPS或者IEEE1588有線時間同步，配合應用高穩晶振，可以使時鐘輸出維持更長時間，可以將短期與長期精度要求均滿足。

二、LTE發展的幾項關鍵技術

MIMO技術可以將系統傳輸速度提高，且已經成為無線通信的重要技術之一，在無線寬帶移動通信方面，B3G與4G均應用到MIMO技術。MIMO技術因公發射端與接收端時，鑒于是多通道與多天線特征，在面對數碼子流時能夠在處理、分開與解碼中應用空時編碼，這樣可以使數據子流保持最佳狀態。

如果發射端與接收天線是獨立的，則可以多處的系統并行空間通道。并行獨立數據傳輸就是基于并行通道實現的，可以將傳輸速度提高。高階調制技術可以使系統峰值速率達到100Mbit/s，同時，4G網絡中，LTE技術應用到了64QAM高階調制可以將6%的信道通用率提高。LTE是當前主流寬帶無線通信系統，在4G網絡發展下，必將使LTE技術有新的發展。

三、結束語

綜上所述，LTE系統中的BBU與RRU間數據傳輸的帶寬非常高，且受很多因素影響，也成為了網絡化組網面臨的主要問題，過去的SDH光纖傳輸已經不能夠將BBU與RRU間的數據傳輸要求滿足，應用的日漸廣泛，可以將WDM傳輸網絡作為BBU與RRU間的數據傳輸，但是仍然需要進一步實踐證明這種可行性，需要對基站系統設計進一步強化與研究，以實現BBU與RRU間更穩定的數據傳輸。

參 考 文 獻

[1]程廣輝，劉佳.LTE分布式基站BBU和RRU網絡化組網研究[C].//2008年中國通信學會無線及移動通信委員會學術年會論文集.2008：221-224.

[2]李春雨.TD-LTE分布式基站多天線射頻拉遠單元數字前端的研究[D].電子科技大學，2011.

[3]孫穎，余勛玲.基于分布式基站BBU的FDD-TDD融合方案設計[J].電子設計工程，2016，24（8）：34-35，39.

[4]李云，李宇明，蘇開榮等.LTE-A中繼網絡中基于小區間干擾協調的分布式資源分配[J].計算機應用研究，2013，30（7）：2185-2189.

[5]王曉丹.淺析計算機數據通信網絡安全維護[J].計算機光盤軟件與應用，2014（18）：188-188，190.

[6]王越，黃毅.我國通信網絡的智能化建設和安全管理[J].價值工程，2014（22）：203-204.