LTE分布式基站BBU和RRU网络化组网分析

林浩

【摘要】 随着我国经济发展水平不断提高，移动通信技术不断发展与进步，使各项生产生活变得更加便利，对推动社会进步有着重要意义。但是在移动通信发展下，市场竞争日趋激烈，网络优化逐渐成为网络服务的基本手段，对提高各大运营商市场竞争实力有着关键作用。本文将重点研究LTE分布式基站BBU与RRU网络化组网问题，探究其可行性，提出组网要求，以更好的满足当前移动通信网络建设标准，提高运营商市场竞争力。

【关键词】 LTE分布式基站 网络化组网 BBU RRU

当前，无论是3G还是4G在TD-SCDMA系统中均大规模应用到了分布式基站，这种基站方式也将成为下一代宽带移动通信LTE系统的重要组成，成为宽带移动通信的重要标志。BBU与RRU间连接使用到光纤，使用光纤连接有着更多优势，一方面减少了电缆连接普通基站的馈线成本，节约了资源，另一方面将施工难度降低了。

但是，BBU与RRU之间连接应用的是裸纤，暴露出的缺点是，BBU可以同时连接的RRU数量减少，连接的距离较短或者仅能在一栋楼内连接，数量上、地点上与距离上均被限制。但是如果应用到SDH或者IP传输网络传输BBU与 RRU间的数据，可以不受空间与距离限制，可以确保BBU同时连接更多的RRU，提高资源利用率，同时将基带池的功能发挥出来。

一、BBU与RRU网络化组网的可行性

SDH与IP光纤传输网络实现BBU与RRU间网络优化组网时，需要考虑到光纤传输网络是否可以将BBU与RRU间数据传输要求满足，需要从以下几个问题上分析：当前应用到的光纤能否将BBU与RRU间的数据传输带宽要求满足；当前应用到的光纤是否能够将BBU与RRU间的数据传输时延方面的要求满足，是否能够达到延时标准；当前应用到的光纤是否能够将BBU与RRU间的数据传输间时钟传输要求满足。下面对现有的传输网络能否实现以上几个要求进行具体分析。

1.1 BBU与RRU间数据传输带宽要求

一般来说，LTE系统带宽应用的是20M的，则传输速率为30.58Mbps，在2×2MIMO情况下，BBU与RRU间要想实现数据传输，就需要保证带宽为1852.07Mbps，这一带宽产生的过程为：采样速率×采样精度×I/Q精度×天线数量。配置3个扇区能量，BBU与RRU间的总数据传输带宽就应给为1852.07Mbps×3=5556.21Mbps[1]。如果应用到的是4×4MIMO，则接口速率会翻倍。

10G的光纤传输网络，需要对80%的编码效率进行考虑，6G是有效的传输带宽，可以满足1个3扇区配置的数据传输，使BBU与RRU间的数据传输带宽要求满足。4×4MIMO下，要想使BBU与RRU间的数据传输要求满足，就需要應用到40G的光纤传输网络[2]。

通过以上分析可以发现，LTE系统要想真正将BBU与多个RRU间网络化组网连接占用传输带宽的问题解决，从当前的传输接入网产生带宽上看很难达到。解决这一问题的重点是将BBU与RRU间的接口带宽降低，要想将LTE接口带宽降低，当前只有一个方法，即，将采样的精度降低，同时降低传输数据天线通道数。在不对系统性能有影响的情况下，以上方法实施有一定可行性，但总体上难以将传输带宽降低。

1.2 BBU与RRU数据传输延时要求

基站上行接收与下行发射均会因BBU与RRU通过网络传输引入时延而产生影响，一般，上行对接收与接入性能、解调算法影响较大，而影响信号覆盖率与覆盖范围的主要是下行；TD-LTE系统，BBU与RRU间的传输时延将不会对不同基站间的空口产生影响[3]。一般，SDH网络传输时延分为SDH交叉复用设备处理与时延以及光纤传输时延，较为固定的是传输时延，可以将环路中交叉复用设备数减少，进而可以将BBU与RRU间传输时延要求满足。

IP网络有着不稳定性，传输时延较SDH相比网络不确定性增多，非常容易因网络负荷的变化而受到影响。基于这种不稳定性，为了进一步将LTEBBU与RRU间数据传输的不稳定性减少，提高传输效率，可以在IP输出BBU与RRU间数据时，缩短IP网络传输距离，减少IP网络负荷。

WDM无源光网络与SDH网络有着相似性，时延均较小，且有着非常良好的固定性，可以将BBU与RRU间的传输时延要求满足，而BBU与RRU在TD-LTE系统中时，则可以应用GPS或者IEEE1588有线时间进行传输，这样能够将上下行传输同步完成[4]。BBU与RRU按照GPS或者IEEE1588将下行发送时间确定下来，而要想实现BBU的延时与抖动则需要有足够的下行发射作为支撑与前提保障；BBU上行方向，可以使用具备一定深度的缓冲器缓存数据，可以正常接收上行数据。

1.3 BBU与RRU间时钟传输要求

保证RRU中载波频率长期稳定性，这是使BBU与RRU间时钟传输稳定性的关键，且中载波的频率至少保持在0.06ppm[5]。一般来说，稳定性较高的时钟晶振被广泛应用在LTE系统中，也是实现RRU的关键组成，使用时钟晶振的目的是可以短时间内提高时钟稳定性。采用相应再定时的SDH网络，可以让RRU中的始终频率长期稳定同步到SDH网络中的BITS时钟系统内，还能够使RRU时钟长时间达到稳定状态。

在应用IP网络进行BBU与RRU间数据传输过程中，鉴于IP网为异步网，且难以将稳定度保证，传输时可以先对IP网络升级，这样可以将BBU与RRU间时钟稳定性提高[6]。RRU基于GPS或者IEEE1588有线时间同步，配合应用高稳晶振，可以使时钟输出维持更长时间，可以将短期与长期精度要求均满足。

二、LTE发展的几项关键技术

MIMO技术可以将系统传输速度提高，且已经成为无线通信的重要技术之一，在无线宽带移动通信方面，B3G与4G均应用到MIMO技术。MIMO技术因公发射端与接收端时，鉴于是多通道与多天线特征，在面对数码子流时能够在处理、分开与解码中应用空时编码，这样可以使数据子流保持最佳状态。

如果发射端与接收天线是独立的，则可以多处的系统并行空间通道。并行独立数据传输就是基于并行通道实现的，可以将传输速度提高。高阶调制技术可以使系统峰值速率达到100Mbit/s，同时，4G网络中，LTE技术应用到了64QAM高阶调制可以将6%的信道通用率提高。LTE是当前主流宽带无线通信系统，在4G网络发展下，必将使LTE技术有新的发展。

三、结束语

综上所述，LTE系统中的BBU与RRU间数据传输的带宽非常高，且受很多因素影响，也成为了网络化组网面临的主要问题，过去的SDH光纤传输已经不能够将BBU与RRU间的数据传输要求满足，应用的日渐广泛，可以将WDM传输网络作为BBU与RRU间的数据传输，但是仍然需要进一步实践证明这种可行性，需要对基站系统设计进一步强化与研究，以实现BBU与RRU间更稳定的数据传输。

参 考 文 献

[1]程广辉，刘佳.LTE分布式基站BBU和RRU网络化组网研究[C].//2008年中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集.2008：221-224.

[2]李春雨.TD-LTE分布式基站多天线射频拉远单元数字前端的研究[D].电子科技大学，2011.

[3]孙颖，余勋玲.基于分布式基站BBU的FDD-TDD融合方案设计[J].电子设计工程，2016，24（8）：34-35，39.

[4]李云，李宇明，苏开荣等.LTE-A中继网络中基于小区间干扰协调的分布式资源分配[J].计算机应用研究，2013，30（7）：2185-2189.

[5]王晓丹.浅析计算机数据通信网络安全维护[J].计算机光盘软件与应用，2014（18）：188-188，190.

[6]王越，黄毅.我国通信网络的智能化建设和安全管理[J].价值工程，2014（22）：203-204.