浅谈电信LTE网络BBU集中化部署的优势与挑战

    李博

    

    摘要：LTE网络BBU集中化部署能有效地加快网络建设速度，降低网络建设和运维成本，提高网络性能，实现资源共享。文章结合当前电信LTE网络BBU集中化部署的建设实际，对BBU集中化部署的优势与挑战进行分析。

    关键词：LTE；BBU；集中化；部署；RRU

    随着移动互联网的飞速发展，特别是4G数据流量快速增长，电信运营商大量新建基站，站址问题成为快速建网的瓶颈，而基站作为移动网络能耗的主要来源，能耗随基站数量迅速增加，大量的基站导致高额的投资运维成本，同时从网络层面上大量独立的基站无法应对潮汐效应、无法进行多小区协作。

    为满足移动网络降本增效、节能减排以及网络演进的需求，基于分布式BBU+RRU设备的基带单元格（Base Band Unit，BBU）集中部署正逐步成为移动网络基站的主流形态。

    1.LTE网络BBU集中化部署的网络架构

    基于分布式BBU+RRU设备的LTE网BBU集中部署，是通过调整无线基站的部署架构，将一定数量的BBU基带资源集中在同一物理机房安装，组成基带池。

    BBU集中部署后，原无线网络总体架构保持不变，BBU与RRU之间通过光缆网络星形连接，BBU设备集中放置在一些条件较好的机房，使得BBU的利用率得以提高，如图1所示，平均每个BBU可带的RRU数量从3个，可以提升到6个。

    在BBU集中部署网络架构下，运营商可以迅速地部署或者升级网络。运营商只需要部署一些新的RRU并连接到基带池，就可以轻易实现网络覆盖的扩展或网络容量的增加。如果网络负载增加，运营商只需要在基带池中增加新的通用处理器即可。

    2.LTE网络BBU集中化部署优势分析

    BBU集中部署后，利于后续网络演进时引入基带池和多小区协作等新技术，带来网络效率的提高，实现资源共享，但同时也对网络规划建设以及运营带来了一定的挑战。

    2.1LTE网络BBu集中化部署的技术发展优势

    （1）BBU集中部署，后续网络演进时可以利用基带池共享方式，实现基带容量动态共享，并且实现基带资源动态分配和调度，能够用于产生“话务迁徙”的区域。这样的好处是不仅能实现忙闲调配，减少BBU建设数量，而且有利于运维集中调控，节省能源。通过基带集中处理、协作式无线电技术，也将实现网络资源共享以及动态的网络负载均衡，提供更大的带宽和更灵活得多标准运营支持。

    （2）对于共基带的BBU-RRU组网方式，后续网络演进时可以采用多小区协作（CoMP）技术，通过相邻多个小区之间进行协作，可以有效地将干扰转化为有用信号，改善传输信道质量，有助于提升小区平均吞吐量和边缘用户吞吐量指标。

    2.2LTE网络BBU集中化部署的建设维护优势

    （1）BBU集中部署可以提高BBU设备的利用率，减少BBU配置数量，降低无线网络投资，降低电费等成本。

    （2）BBU集中机房主要选择在条件较好的电信机楼、接入网机房及无线基站机房作为站址，可以充分利用原有机房的光缆、电源、空调等配套资源，提高了机房、设备和纤芯的利用率。

    （3）BBU集中部署后，BBU安装在条件较好的机房，环境更加保障，施工和维护也较方便。减少了在弱电井等客户掌控的环境中安装，减少了协调难度，提高了施工和维护效率。

    （4）BBU集中部署后，BBU与RRU之间为星形组网，网络结构简单，业务调度配置集中统一，NBBU与RRU之间的光缆网环形组网和光缆成环要求较低。

    3.LTE网络BBU集中化部署的挑战的分析

    3.1网络安全方面的挑战

    BBU分散部署时，光缆网环形组网和光缆成环可以提高安全性，减少纤芯迂回占用；可采用IPRAN设备组环，通过光缆双路由调度，提高网络安全性。BBU集中部署后，因为RRU与BBU之间采用星形组网，一旦发生光缆中断事故，RRU与BBU之间的连接即中断，安全性不足。如采用多RRU级联方式影响面更广，即使光缆网采用环形结构，BBU和RRU之间也不能进行备用纤芯的自动切换。

    （1）BBU集中在部分机房，如发生机房浸水、外电长时间断电、误操作以及设备单点故障（如IPRAN設备）等安全事故时，可能会造成大面积的无线网络瘫痪。

    （2）RRU侧的动环监控原通过BBU和IPRAN上传，集中部署后RRU侧己无IPRAN设备，造成RRU侧无法进行动环监控。

    3.2光缆网络方面的挑战

    （1）BBU集中部署后，RRU站点无承载网设备，无法将多个RRU的业务通过IPRAN设备汇聚再传送，将造成光纤资源占用增加，部署越集中增加的纤芯越多。主干、配线资源消耗较大，将需要大量新建主干、配线光缆，占用大量的管道资源，投资明显增加。

    （2）大量建设光缆和配套管道，将拖慢整体工程进度，并且工期较难预计。

    3.3机房方面的挑战

    （1）BBU集中机房选址条件较严格，并且还需要建设多个GPS天线，增加了选点建设的难度。较难在短期内找到合适的机房，只能分步进行。

    （2）部分机房需要进行电源等改造，需要对原有负载进行割接，施工难度大，风险高。

    （3）如果RRU侧保持现有的电源配置和电池放电时间，RRU侧仍需要采用与分散部署类似的一体化机柜，RRU站点配套投资与原先相当，也仍需要盘点。

    3.4承载网方面的挑战

    （1）N4G远端站点的BBU集中部署后，原配置的IPRAN A设备需割接搬迁，否则会造成资源闲置。同时前期BBu分散放置时所配置的IPRAN A设备主要为A1设备，而BBu集中后IPRAN A设备对A1，A2设备均有一定需求。

    （2）4G BBU集中部署后，4G RRU站点侧近端无IPRAN设备，与4G RRu共站的c网基站无法接入IPRAN网络承载，原承载c网MSTP设备仍需继续保留，难以将MSTP退出用于大客户业务。

    （3）BBU集中设置后，承载网设备需同步集中，将对后期大客户等业务综合承载形成影响，需增加相应的上联光缆建设。

    4.结语

    本文通过对电信LTE网络BBU集中化部署中方面的优势和挑战进行了分析，重点从建设和运维成本、网络管理以及资源配置上进行了阐述。从中可以看出，BBU集中化的部署方式能既能满足LTE网络建设的实际需求，也符合当前无线网络集约化的发展趋势。