黃宇航

（身份證號(hào)：3522271985XXXX4810）

分布式基站在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

黃宇航

（身份證號(hào)：3522271985XXXX4810）

當(dāng)前在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中逐漸開始廣泛應(yīng)用分布式基站，與傳統(tǒng)的基站設(shè)計(jì)相比較其具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。在建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的過程中，如果能夠有效融合基帶處理單元和射頻拉遠(yuǎn)模塊的話，就能夠有效提升特殊場(chǎng)景中的靈活性，這樣不僅僅能夠有效地控制好組網(wǎng)成本，同時(shí)組網(wǎng)效率也會(huì)得到一定程度的提高。將分布式基站充分地應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，能夠大大提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。論文主要對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)用分布式基站的意義、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)用分布式基站的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，以及分布式基站在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用三個(gè)方面做出了詳細(xì)的分析和研究，這對(duì)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中更好地應(yīng)用分布式基站提供了一定的參考價(jià)值。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；分布式基站；應(yīng)用意義；優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)

1 引言

在分布式基站結(jié)構(gòu)中，主要特點(diǎn)就是分離基帶處理單元和射頻拉遠(yuǎn)單元，采用光纖實(shí)現(xiàn)兩者之間的有效連接。在部署網(wǎng)絡(luò)的過程中，能夠在機(jī)房中集成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備、核心網(wǎng)以及基礎(chǔ)單元，通過光纖有效連接規(guī)劃站點(diǎn)中的射頻拉遠(yuǎn)單元，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，這樣一方面能夠促進(jìn)設(shè)備使用效率的提升，另一方面能夠有效地減少建設(shè)維護(hù)成本，這對(duì)加強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展具有重要意義。

2 在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)用分布式基站的意義

在通信網(wǎng)絡(luò)中基站作為其中的基本單元，相互之間共同組成蜂窩小區(qū)，其功能主要是實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)之間通信。在發(fā)展移動(dòng)通信的早期，主要是在一個(gè)機(jī)柜中集成射頻處理單元RRU和基帶處理單元BBU，比如微微蜂窩、微蜂窩、宏蜂窩等基站中都是應(yīng)用這種集成方式。隨著快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中對(duì)靈活性、快速性的要求不斷提高，同時(shí)通信機(jī)房?jī)?nèi)也不斷增加設(shè)備數(shù)量，因此無(wú)論是單獨(dú)新建還是集中建設(shè)機(jī)房資源儲(chǔ)備，都很難滿足所有需求[1]。因此當(dāng)前在設(shè)計(jì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，不僅僅需要加強(qiáng)對(duì)安裝控件的節(jié)省，同時(shí)還需要滿足不同場(chǎng)景中的多種需求。

分布式基站作為一種新興的基站形式，就能夠很好地滿足上述所有需求。對(duì)于分布式基站中的RRU來說，表現(xiàn)出一定的多級(jí)級(jí)聯(lián)特性，能夠良好地覆蓋各種鐵路沿線、高速公路以及大型樓宇等場(chǎng)景中的特殊需求，且網(wǎng)絡(luò)覆蓋拓展優(yōu)勢(shì)也比較明顯，從某一角度來說，能夠直接取代宏基站。而且RRU的物理形態(tài)也較為靈活，這樣不同的運(yùn)營(yíng)商之間也能夠很好地實(shí)現(xiàn)共建共享，以滿足各種場(chǎng)景中的無(wú)線覆蓋需求，提高組網(wǎng)的靈活性。與傳統(tǒng)的建站模式相比較，分布式基站的集成度和性能高，架構(gòu)更加靈活，且成本也比較低，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中能夠得到很好的應(yīng)用[2]。

3 在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)用分布式基站的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)勢(shì)

對(duì)于分布式基站的優(yōu)勢(shì)來說，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。（1）能夠有效分離BBU和RRU，在設(shè)計(jì)的時(shí)候針對(duì)一些實(shí)際功效不大的相關(guān)射頻元器件，應(yīng)該盡可能地減小其體積，以便節(jié)省機(jī)房空間，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本也大大減少；同時(shí)整體的重量也得到一定程度的減輕，加快建設(shè)速度，安裝更加便利；另外通過對(duì)功放模塊的使用，能夠減小能量消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗減排。（2）基站的覆蓋能力會(huì)得到顯著提高。原本連接宏基站天線和射頻的是饋線，這樣在信息接收和傳輸?shù)倪^程中會(huì)損壞饋線，同時(shí)饋線的長(zhǎng)度和型號(hào)也會(huì)影響損耗的大小，而在分布式基站中的連接方式是光纖，所造成的損耗比較小，其信息發(fā)射效率自然會(huì)有所提高，同時(shí)也增加了信號(hào)靈敏度。另外在分布式基站中，一個(gè)BBU可以與多個(gè)RRU之間通過不同的方式連接，這樣一來資源調(diào)度和配置的靈活度也就能夠得到顯著的提升。（3）網(wǎng)絡(luò)升級(jí)更加便利，在分布式基站中也能夠很好地使用網(wǎng)絡(luò)IP化需求，就目前的情況來看，信息傳輸?shù)乃俣葧?huì)逐步加快，這也就表示基站需要不斷升級(jí)，以滿足傳輸需求。通過模塊化設(shè)計(jì)，分布式基站升級(jí)會(huì)更加方便，也能夠很好地?cái)U(kuò)容[3]。（4）建設(shè)分布式基站更加便捷，就BBU和RRU的連接方式來說，采用光纖連接后所使用的光纖數(shù)量要明顯少于饋線使用數(shù)量，因此施工難度就會(huì)大大降低。

3.2 存在問題

在建設(shè)TD網(wǎng)絡(luò)中，分布式基站是其中的主流設(shè)備，但是由于目前商業(yè)化使用的時(shí)間還比較短，在實(shí)際應(yīng)用中還有很多需要解決的問題。一方面，在分布式基站中，如果需要更換或維故障修射頻單元的話，其難度比較大，一般情況下只能直接更換，這會(huì)在一定程度上增加成本，而且在操作的時(shí)候只能夠在室外天線場(chǎng)，潛在的危險(xiǎn)因素比較多。另一方面，由于RRU的供電方式比較靈活，如果基站條件較為復(fù)雜，則只能夠應(yīng)用交流供電的方法，進(jìn)而整個(gè)分布式基站中保障措施的可靠性就會(huì)大大降低。因此如果在站點(diǎn)采用的是交流供電方式的話，一般都需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來配置相應(yīng)的UPS。

4 分布式基站在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

分布式基站作為一種全新的基站模式，其特點(diǎn)主要是基站中的射頻和數(shù)字基帶處理部分能夠分開獨(dú)立放置，利用光纖來實(shí)現(xiàn)相互連接。如果從功能角度劃分的話，就具有兩個(gè)功能模塊，即基帶單元BBU和射頻單元RRU。其中基帶單元BBU主要是集成時(shí)鐘、傳輸、主控、基帶等多種功能，其安裝位置靈活，且單元體積較?。簧漕l單元RRU主要是集成功放、收發(fā)信機(jī)等功能，屬于遠(yuǎn)端射頻模塊，在天線端安裝。

基帶單元BBU的作用主要是完成Uu接口的擴(kuò)頻、調(diào)制、復(fù)用、編碼等基帶處理功能，以及上報(bào)監(jiān)控和警告信息功能、遠(yuǎn)程操作維護(hù)功能、信令處理功能。其中基帶池是統(tǒng)一使用的，然后通過不同的配置能夠?qū)Σ煌d扇數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。如果需要增加容量的話，則可以通過基帶板的增加直接實(shí)現(xiàn)，這對(duì)提高組網(wǎng)靈活性和降低成本都具有重要意義。

射頻單元RRU中包括濾波模塊、功放模塊、收發(fā)信機(jī)模塊以及中頻模塊，其中中頻模塊的功能是A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字上下變頻、調(diào)制解調(diào)等；收發(fā)信機(jī)模塊的功能是轉(zhuǎn)換中頻信號(hào)和射頻信號(hào)；濾波模塊和功放模塊的功能主要是發(fā)射射頻信號(hào)。

光纖連接基帶單元BBU和射頻單元RRU后，通過Ir接口協(xié)議來傳輸基帶數(shù)據(jù)。就Ir接口協(xié)議來說，可以通過環(huán)形連接、鏈形連接、星型連接等組成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)兩者之間的靈活組網(wǎng)。同時(shí)Ir接口也對(duì)層一和層二進(jìn)行了定義，對(duì)兩者間的同步和數(shù)據(jù)傳輸提供支持，實(shí)現(xiàn)信息的接收和傳輸[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著通信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)分布式基站的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前的主要趨勢(shì)，分布式基站由于部署靈活、發(fā)射功率高、節(jié)能、緊湊等優(yōu)勢(shì)，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)外一體化覆蓋、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提高、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程加快等方面都具有積極的促進(jìn)作用。而且近幾年來，分布式基站在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛，技術(shù)更加成熟和完善，這對(duì)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)施組網(wǎng)融合策略，促進(jìn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有重要的意義。

[1]羅崇光.移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分布式基站建設(shè)方案研究[J].通信技術(shù),2012(2):102-104+107.

[2]紀(jì)越峰,徐坤,田慧平,等.大動(dòng)態(tài)、可重構(gòu)、分布式的智能光載無(wú)線(I-ROF)系統(tǒng)[J].中國(guó)科學(xué):信息科學(xué),2012(10):1204-1216.

[3]郁曉慶,吳普特,韓文霆, 等.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào),2013(1):66-69+80.

[4]姚繼明,黃莉.基于分布式基站池的電力光載無(wú)線系統(tǒng)[J].西安郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2013(3):18-22.

The Application of Distributed Base Station in Wireless Network Design

HUANG Yu-hang

(ID Number：3522271985XXXX4810)

The current in the wireless network gradually began to widely used in the design of the distributed base station, compared with the traditional design of base station has more obvious advantages. In the process of construction of the wireless network, if the effective fusion of baseband processing unit and radio frequency is more modules, can effectively improve the fl exibility in the special scene. The distributed base station full application in wireless network design, can greatly improve the network coverage. This article is mainly on the signif i cance of application of the distributed base station in wireless network design, the application of the distributed base station in wireless network design and the advantages and disadvantages of the application of the distributed base station in wireless network design three aspects has made the detailed analysis and research, the better application distributed base station in wireless network design provides a certain reference value.

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