王 旭 吳 靜 陶 淼 莫章潔

(貴州師范學(xué)院 貴州 貴陽 550018)

前言

隨著通信技術(shù)的進步，原有基站設(shè)備的原始應(yīng)用布局，面臨著日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境和要求，分布式基礎(chǔ)設(shè)備廣泛使用，構(gòu)成了安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)范圍。面對原本應(yīng)用于舊式基站設(shè)備的調(diào)度不再適用于新的分布式基站的問題，開始尋求分布式基站找到能同時使用的資源能夠及時利用的方法。

對于分布式基站，在涉及傳輸接入部分確定的實際情況下，經(jīng)常有必要根據(jù)分布式基站中基帶處理單元的實際需求選擇傳輸設(shè)備的類型。至于主頻帶和射頻處理器之間的連接，通常選擇光纖的連接方法。因為在數(shù)據(jù)傳輸中，光纖傳輸?shù)姆绞讲粌H提高了傳輸效率和傳輸速度，而且還可以有效避免數(shù)據(jù)丟失。

一、關(guān)于分布式基站實際運用出現(xiàn)的問題

在現(xiàn)有分布式基站系統(tǒng)的運行過程中，會出現(xiàn)因為BBU設(shè)備故障無法及時修復(fù)而導(dǎo)致RRU單元停止運作。需要通過分析拓撲結(jié)構(gòu)中可能產(chǎn)生的故障，找出修復(fù)的目標，提出能將拓撲結(jié)構(gòu)中合適的RRU設(shè)備轉(zhuǎn)換為新的BBU設(shè)備的設(shè)計，使分布式基站出現(xiàn)問題后可自行修復(fù)，保證正常的運作。

在實際情況中，當借助分布式基站來構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，所需要的建設(shè)周期通常比較短，故障的靈活修復(fù)，可以達到降低維護成本的效果。

基于這種情況，基于分布式計算虛擬通信基站設(shè)備設(shè)計，成為了主要探討目標。

二、分布式基站BBU設(shè)備故障及修復(fù)分析

(1)分布式基站仿真系統(tǒng)設(shè)備故障及其自動修復(fù)方法。分布式基站系統(tǒng)中的BBU設(shè)備發(fā)生故障后,重新構(gòu)建該分布式基站系統(tǒng)的廣播分組系統(tǒng)，正常工作并與光纖連接良好的設(shè)備構(gòu)建競爭,獨立且不與其他設(shè)備光纖連接的RRU設(shè)備將無法參與競爭，根據(jù)競爭算法從中選擇出合適的RRU設(shè)備，判斷RRU設(shè)備連接的光纖通道數(shù)量和相對的端口信息后轉(zhuǎn)化為BBU設(shè)備，作為最優(yōu)選的RRU設(shè)備通過線程轉(zhuǎn)換為新的BBU設(shè)備后，新的BBU設(shè)備向其余的RRU設(shè)備發(fā)送信息,多次信息交流互動后，確定完成轉(zhuǎn)換的BBU設(shè)備與應(yīng)用層進行連接,同時向其余RRU設(shè)備發(fā)送廣播，實現(xiàn)分布式基站BBU設(shè)備發(fā)生故障后的自動恢復(fù)。

(2)BBU設(shè)備自動修復(fù)的特征。如果存在光纖連接數(shù)最多的RRU設(shè)備數(shù)量相同的情況，則選擇離原始故障的BBU設(shè)備中路徑最短的RRU設(shè)備作為備用的BBU設(shè)備。運行所選RRU設(shè)備的線程以完成BBU信息的初始化，例如：創(chuàng)建套接字端口、重新綁定設(shè)備驅(qū)動程序和設(shè)置通信模式。同時在分布式基站系統(tǒng)廣播分組系統(tǒng)內(nèi)通知其余RRU設(shè)備，剩余的分布式基站系統(tǒng)RRU設(shè)備接收新的BBU設(shè)備的廣播并執(zhí)行三個握手，以實現(xiàn)分布式基站系統(tǒng)和BBU設(shè)備之間的完整應(yīng)用層連接的自動修復(fù)進程。

(3)構(gòu)建競爭算法模型的方式。每個RRU設(shè)備都會向廣播組中的其他RRU設(shè)備發(fā)送沖突廣播消息，該消息會通過廣播組中的所有RRU設(shè)備，比較每個RRU設(shè)備上的光纖連接數(shù)量，并將與其競爭的RRU設(shè)備的光纖連接數(shù)與RRU設(shè)備數(shù)最大進行比較和選擇，選擇競爭性最大的RRU設(shè)備，將其作為可以轉(zhuǎn)換為BBU設(shè)備的RRU設(shè)備。

(4)仿真及分析

在各個設(shè)備之間用虛線模擬光纖連接，粗實線表示建立連接，依次對設(shè)備進行相應(yīng)設(shè)置后，對其增加故障。故障包括BBU故障和RRU故障兩種情況。RRU故障不影響系統(tǒng)的正常運行。

當模擬BBU設(shè)備對RRU設(shè)備進行操作時，進行查詢/控制命令。

發(fā)送廣播信息使用時在編輯框輸入內(nèi)容后選擇接收對象，并點擊發(fā)送內(nèi)容。其中，BBU設(shè)備向RRU設(shè)備，RRU設(shè)備向BBU設(shè)備發(fā)送消息流程一致。

通過以上仿真可知，RRU設(shè)備向BBU設(shè)備的轉(zhuǎn)換的方式在一定程度上提高了分布式基站的利用率，從通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性考慮，降低了網(wǎng)絡(luò)故障的百分比，提升了網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性；從BBU設(shè)備和RRU設(shè)備的實際部署上來看，自我修復(fù)的方式可以有效節(jié)省資源和實現(xiàn)人力維護資源的靈活利用。

本次仿真所用的系統(tǒng)主要運用分布式技術(shù)，靈活地部署和實施仿真，實現(xiàn)基于分布式計算的虛擬通信基站設(shè)計和故障修復(fù)的探討。

三、結(jié)語

對于分布式基站的仿真模擬，有必要設(shè)想多種BBU設(shè)備故障修復(fù)和信息收發(fā)的情況，以最大程度地減少實際部署和維護成本并提高基站使用標準。而對基于分布式計算的虛擬通信基站設(shè)計項目也實現(xiàn)了負責和總結(jié)。簡而言之，分布式基站的安全可靠運行十分重要，不僅可以保證分布式基站的運行效率，而且可以保證運行的穩(wěn)定性，對此，分布式基站的仿真學(xué)習和BBU設(shè)備的修復(fù)研究有積極意義。