虛擬雙基站組網(wǎng)方案及其工程應(yīng)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(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧 530004）

虛擬雙基站組網(wǎng)方案及其工程應(yīng)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(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧 530004）

對(duì)共建共享場(chǎng)景下的不同運(yùn)營(yíng)商基站組網(wǎng)方式進(jìn)行探討，提出了虛擬雙基站組網(wǎng)方案及解決思路，實(shí)現(xiàn)了在單站場(chǎng)景下不同載波組成虛擬網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行信號(hào)傳輸，最后，以工程部署及測(cè)試驗(yàn)證之，效果良好，達(dá)到預(yù)期值。

雙基站；載波；BBU；RRU；網(wǎng)絡(luò)；共享

1 引言

隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展及“三網(wǎng)融合”的推進(jìn)，各運(yùn)營(yíng)商之間共建共享基站越來(lái)越多，往往在同一物理站址建設(shè)多套基站主設(shè)備及天饋系統(tǒng)，并單獨(dú)承載著各自的通信業(yè)務(wù)，此種建設(shè)模式容易造成重復(fù)建設(shè)和資源的浪費(fèi)[1]，因而，虛擬雙基站組網(wǎng)方案可有效解決了困擾運(yùn)營(yíng)商共建共享的難題，也為網(wǎng)絡(luò)快速部署提供了有益的參考。

本文對(duì)LTE FDD基站部署及傳輸組網(wǎng)等方案進(jìn)行探討，提出了虛擬雙基站組網(wǎng)方案及解決思路，實(shí)現(xiàn)了在單站場(chǎng)景下不同載波組成虛擬網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行信號(hào)傳輸，最后，以工程部署及測(cè)試驗(yàn)證之，測(cè)試效果良好，為多運(yùn)營(yíng)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(shè)成本，達(dá)到了多方共贏的建設(shè)目的。

2 虛擬雙基站定義

本虛擬雙基站，即在單個(gè)基站中，采用軟件手段將基站設(shè)備硬件虛擬化出兩個(gè)具有獨(dú)立基站性能的虛擬設(shè)備，并獨(dú)立為兩個(gè)不同運(yùn)營(yíng)商的用戶提供服務(wù)。在3GPP定義了兩種基于基站共享架構(gòu)，一種為 MOCN(Multi-Operator Core Network)：多運(yùn)營(yíng)商僅共享 RAN，核心網(wǎng)獨(dú)立。另一種為GWCN(Gateway Core Network)：多運(yùn)營(yíng)商除了共享RAN，也共享部分核心網(wǎng)網(wǎng)元。本文主要研究第一種MOCN共享方式，即RAN側(cè)共享，核心網(wǎng)獨(dú)立，基站需要與不同運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)均建S1鏈路。

3 組網(wǎng)架構(gòu)及解決方案

3.1 基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

LTE主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為：互聯(lián)網(wǎng)/業(yè)務(wù)層、核心網(wǎng)、骨干網(wǎng)（CN2或者IP承載B網(wǎng)）、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(tǒng)組成，如圖1所示：

圖1 基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

3.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)功能簡(jiǎn)介

對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及各網(wǎng)元功能介紹如下：

3.2.1 骨干網(wǎng)

骨干網(wǎng)主要用來(lái)連接不同區(qū)域的高速網(wǎng)絡(luò)，通?；诠饫w傳輸。不同的運(yùn)營(yíng)商都擁有自己的骨干網(wǎng)，每個(gè)骨干網(wǎng)中至少有一個(gè)和其他骨干網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)互通的連接點(diǎn)，用來(lái)與其他運(yùn)營(yíng)商交互業(yè)務(wù)[2]。

3.2.2 基站接入層

基站接入層是移動(dòng)通信中的基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要提供物理鏈路并承載移動(dòng)用戶的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)的物理接口（兩個(gè)GE接口），完成信息交互；完成上、下行數(shù)據(jù)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(gè)20M的獨(dú)立載波。

RRU模塊：RRU(Radio Remote Unit)即射頻拉遠(yuǎn)模塊，主要提供射頻通道接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)復(fù)用功能，可使接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)共用一個(gè)天線通道，同時(shí)通過(guò)天饋對(duì)接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)進(jìn)行放大處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字下變頻、匹配濾波、DAGC（Digital Automatic Gain Control）后發(fā)送給BBU進(jìn)行處理。

3.3 虛擬雙基站方案

下面從RAN側(cè)共享對(duì)虛擬雙基站組網(wǎng)方案進(jìn)行探討如下：

3.3.1 eNodeB側(cè)方案

圖2 eNodeB側(cè)方案示意圖

由圖2可知，e-Node B側(cè)共用一個(gè)物理基站的BBU、RRU及天饋系統(tǒng)，不同運(yùn)營(yíng)商通過(guò)配置不同的載波，各自使用自己的頻點(diǎn)組網(wǎng)，各自廣播各自運(yùn)營(yíng)商的 PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)），各自配置獨(dú)立的小區(qū)及特性，通過(guò)開(kāi)通基站共享軟件實(shí)現(xiàn)共享。

也就是說(shuō)，e-Node B側(cè)共用一個(gè)物理基站的BBU、RRU及天饋系統(tǒng)，不同運(yùn)營(yíng)商通過(guò)配置不同的載波，各自使用自己的頻點(diǎn)組網(wǎng)，各自廣播各自運(yùn)營(yíng)商的 PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)），各自配置獨(dú)立的小區(qū)及特性，通過(guò)開(kāi)通基站共享軟件實(shí)現(xiàn)共享。

3.3.2 傳送網(wǎng)方案

由圖3可知，虛擬基站通過(guò)本地傳承載網(wǎng)(IPRAN或UTN)與各自的骨干網(wǎng)(IP承載B網(wǎng)/CN2)連接，不同運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)在省會(huì)或EPC城市節(jié)點(diǎn)采用“Option A”方式通過(guò)eBGP協(xié)議建立互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)共享業(yè)務(wù)的互通。通過(guò)在骨干承載網(wǎng) AR設(shè)置路由策略，限制對(duì)方設(shè)備共享VPN訪問(wèn)的地址范圍，本地承載網(wǎng)通過(guò)與骨干承載網(wǎng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)與基站子系統(tǒng)互聯(lián)。為對(duì)方服務(wù)的eNodeB流量通過(guò)本運(yùn)營(yíng)商的本地承載網(wǎng)、本運(yùn)營(yíng)商的骨干承載網(wǎng)和對(duì)方的骨干承載網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)方核心網(wǎng)，反向流量按照相反路徑轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬基站的業(yè)務(wù)承載[3]。

圖3 傳送網(wǎng)方案示意圖

4 應(yīng)用案例

4.1 站點(diǎn)配置方案

以某市兩運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)虛擬雙基站部署為例，通過(guò)共享一套BBU系統(tǒng)（配置兩個(gè)載波）、RRU系統(tǒng)及天饋系統(tǒng)，同時(shí)，接入同一套傳輸設(shè)備，經(jīng)過(guò)匯聚設(shè)備，在核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)（CN2/承載B網(wǎng)）之前通過(guò)AR路由器，采用一主一備方式通過(guò)OptinA方式連接，形成互聯(lián)互通，如圖4所示。

圖4 基站配置連接示意圖

4.2 測(cè)試結(jié)果

通過(guò)基站建設(shè)和開(kāi)通測(cè)試發(fā)現(xiàn)，基站周報(bào) RSRP均值達(dá)到-71dBm，基站下載峰值速率達(dá)到92Mbps，下載均值速率達(dá)到68Mbps，時(shí)延僅為14.35毫秒，小區(qū)間切換成功率100%，虛擬基站覆蓋良好，測(cè)試效果如圖5所示。

圖5 基站測(cè)試效果圖

5 結(jié)束語(yǔ)

在“共建共享”為主流建設(shè)模式的環(huán)境下，虛擬雙基站組網(wǎng)方案為不同運(yùn)營(yíng)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(shè)周期并降低了運(yùn)營(yíng)商獨(dú)立建設(shè)成本，不失是多運(yùn)營(yíng)商共建共享的典型借鑒案例。

[1] 程鴻雁.LTE FDD網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2013.

[2] 沈嘉.3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2008.

[3] 韓志剛.LTE FDD技術(shù)原理與網(wǎng)絡(luò)規(guī)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(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)及優(yōu)化等工作；羅瑤艷（1989－），女，湖南株洲人，供職于廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，從事通信工程相關(guān)研究工作。