基于分布式基站的5G无线网络规划方案

基于分布式基站的5G无线网络规划方案

周宏成

（广东省电信规划设计院有限公司，广东广州，510630）

摘 要：随着移动通信从4G向5G的演进，在一定时期内3G/4G网络和5G网络将长期并存，数量庞大的基站使网络规划和建设面临巨大的挑战。按传统的无线网络规划方案方法规划5G网络，在城市区域无法获取足够的站址资源。本文根据5G网络的技术特点，提出了分布式基站（BBU+RRU）和”BBU”资源池规划方案，可以减少无线网络对机房数量的要求，降低网络对空调、电源设备等配套设施要求，提高网络利用率，降低网络建设成本和能耗。

关键词：5G；分布式基站；BBU；RRU网络规划

中图分类号：TN929.5文献标识码：A 文章编号：2095-8595 (2017) 04-125-004电子科学技术 URL: http// DOI: 10.16453/j.issn.2095-8595.2017.04.029

5G Wireless Network Planning Based on Distributed Base Station

Hongcheng Zhou

(G uan g don g Pla n nin g a nd De si gn Insti t ute of Tel ec ommunic at ion Co., L td.,Guangzhou,Guangdong,510630,China)

Abstract: With the evolution of mobile communication from 4G to 5G, the 3G/4G network and 5G network will coexist for a long time, and a large number of base stations are facing great challenges in network planning and construction. According to the wireless network planning scheme of traditional planning method of 5G network in the city area can not get enough site resources. According to the technical characteristics of the 5G network, proposed a distributed base station (BBU+RRU) and "BBU" pool plan, can reduce the requirements of the room number of the wireless network, reduce network of air conditioning, power supply equipment and other facilities, improve the network utilization, reduce the cost of network construction and energy consumption.

Key words: 5G;Distributed Base Station;BBU; RRU Network Planning

引言

在IMT-2020需求白皮书中，对未来5G网络架构需求进行了分析，5G时代将会存在3G/4G、Wi-Fi以及5G多网长期共存，这将对网络建设带来新的挑战[1]。与现有的3G/4G网络相比，5G网络天线数量将大幅增加，基站的处理增益增大，能耗也相应增大，对无线接入端的基础设施建设要求进一步提高。5G网络由于频率的提升，以及采用多种高速无线传输技术，使得基站的覆盖范围相比4G网络进一步缩小，这将大幅增加无线基站的数量，进一步加剧了在4G网络建设中已经出现的站址选址困难的问题。3G/4G网络仍将存在相当长一段时间[2]。如果在5G网络中继续采用以宏基站为主的网络建设模式，在城市区域很难选址到足够的站址。本文提出分布式基站（BBU+RRU）和BBU 资源池的无线网络建设模式能够解决基站选址问题。分布式基站基带单元（BBU）与射频单元（RRU）在空间上进行分离，将BBU集中放置，实现资源共享，

2017年第04期

电子科学技术Electronic Science & Technogy 图1 BBU+RRU 示例图

从而减少对基站机房的要求，降低基站建设成本；在远端只需安装RRU 设备，减少了基站对天馈建设条件的要求，进一步降低网络建设投资，加快了网络建设进度；RRU 站址更贴近用户，改善了无线信号质量，降低了对后期运维的要求。“BBU 资源池”规划方案将多个基站的BBU 集中放置在一起，实现基带资源的动态共享和动态分配，提高了网络利用率，降低了网络建设成本和运行维护成本[3,4]。

1 分布式基站（BBU+RRU）规划方案

分布式基站（BBU+RRU ）的基带处理单元（BBU ）集中放置在机房，射频处理单元（RRU ）放置在覆盖区域远端天面、铁塔或其他支撑杆上，BBU 和RRU 之间通过光纤进行连接。BBU+RRU 如图1所示。RRU 在一体化机柜内完成成射频滤波、放大、上下变频和中频处理等功能，放置于室外，通过馈线与天线直接相连；BBU 主要进行基带信号处理、主控、时钟和传输等功能[5]。

（2）配套电源配置

RRU 采用一体化模块设计，可直接放置室外，或者不需要专用机房的室内，对基础配套设施要求较低，电压动态范围宽，不需要空调和配套电源。BBU 集中放置在通信专用基站机房，需要至少引入一路稳定可靠市电，并通过UPS 、蓄电池、高低压配电设备提供稳定可靠的电源供给系统。

（3）机房需求

BBU 集中放置需要机房，RRU 不需要专用机房。在选择BBU 机房时，优选考虑专用机楼或基础设施配置完善的基站机房。机房需要有足够的空间，并预留扩容位，配套电源、传输、空调设施需满足条件，如不满足，则需要进行改造。

1.2 BBU+RRU优势

根据以上配置分析，在5G 网络中采用分布式基站（BBU+RRU ），具有如下优势：

（1）降低建网成本。BBU 集中设置，一个BBU 可带多个RRU ，RRU 对配套建设要求远低于BBU ，建设成本相比BBU 低很多。

（2）加快建设进度。RRU 不需要机房，使得基站建设不再受限于机房选址问题，从而提高了建网速度，实现快速运营。

（3）减少了物业协调难度。由于城市的快速发展和人们日益增长的环保意识，无线基站的建设需要与物业、居民进行大量的协调，RRU 不需要机房，降低了物业协调难度。

（4）降低网络能耗。RRU 不需要空调，单站的能耗大幅降低；BBU 集中设置，提高了电源供给效率，有利于促进网络的节能减排[6]。

（5）降低传输网络投资。目前3G/4G 网络的传输接入网络已经非常完善，通过BBU 和RUU 与3G/4G 共站建设方式，可降低传输接入投资。

1.3 面临挑战

分布式基站（BBU+RRU ）虽然具有以上优势，但对网络规划和建设也提出了更高要求，尤其需要重点关注以下几点风险和挑战。

（1）对网络运维提出更高要求。BBU 集中放置，同一个BBU 带多个RRU

，网络控制变得更复

1.1 分布式基站要求

分布式基站在传输接入、配套电源、机房需求等方面，都有新的要求，具体要求如下。

（1）传输接入配置

根据BBU 配置方案，传输设备的选型可采用IP RAN 或PTN 等方式；传输线路方面，BBU 和RRU 之间、BBU 之间，均通过光缆进行连接，根据具体的传输容量需求配置纤芯数量。