基于分布式基站的5G無線網絡規劃分析

王遠航

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310）

0 引 言

在5G無線網絡規劃中，需要規劃人員充分發揮分布式基站的功能，聯系現實情況，科學規劃分布式基站和BBU資源池，進一步提高5G無線網絡的傳輸水平，符合人們的上網需求。因此，網絡規劃員應深刻認識5G無線網絡規劃內容，科學布置分布式基站機房，聯合擴容能力和安全因素等規劃BBU資源池，推廣應用5G網絡。

1 分布式基站的概念和優缺點

1.1 分布式基站的概念

分布式基站（圖1）出現在新興網絡時代，是實現對網絡覆蓋的現代化產品。其主要綜合應用射頻處理單元和傳統宏基站基帶處理單元，科學連接光纖光纜，從而傳輸信息數據。網絡部署時，將基帶處理單元、核心網以及無線網絡控制設備置于機房內部，與規劃站點的射頻單元通過光纖連接，達到信息網絡覆蓋的目的[1-3]。

圖1 分布式基站

1.2 分布式基站的優缺點

1.2.1 優 點

（1）建設成本低。分布式基站主要對基帶處理單元集中安裝，一個基帶處理單元對應不同的射頻處理單元，減少了基帶處理單元的建設成本。針對射頻處理單元，一般選擇模塊化設計方式，提高了組網的靈活性，聯系運營商的要求實現組網。

（2）建設周期短。在建設5G移動網絡時利用分布式基站，節省了建設時間。在建成基站間調整基帶處理單元，避免了重復建設基站，壓縮選址與施工時間。另外不需要為射頻處理單元提供機房和其他設施，省去采購設備與建設機房的環節[4]。

1.2.2 缺 點

（1）提高運維要求。分布式基站一般是一個基帶處理單元與若干射頻處理單元連接，基于這種現象，需要提高運維水平。如果不能定期維護這種連接方式，則易引起嚴重的通信故障，不利于傳輸信號。

（2）提高了風險控制要求。分布式基站的核心控制內容是基帶處理單元，突出了主控的功能，對運營商抗風險能力提出了更高的要求。一個基帶處理單元發生問題時，將對網絡通信結構造成巨大威脅，相應擴大信號的中斷范圍，嚴重損害運營商的形象[5]。

2 5G網絡技術概述

4G網絡升級處理后得到5G網絡。對移動通信來講，大數據時代應實現萬物互聯，這與人們的通信需求相符。5G網絡與4G網絡比較，前者明顯提高了數據傳輸水平，有效支持不同設備開展通信。基于同一基站，用戶利用5G網絡得到各種通信設備，提高了設備的通信效率，使用戶、互聯網服務器或無線網絡終端連接，進一步提升使用水平，迅速傳輸數據。此外，5G網絡充分應用無線資源，提高了移動通信的效率，科學配置了通信資源。

聯系5G網絡的不同應用場景與業務要求，國際電信聯盟對5G網絡的應用場景合理劃分。增強移動寬帶，為用戶提供良好的使用體驗，科學規劃5G網絡。通信既有超高可靠和超低延遲的特點，5G網絡滿足網絡延遲的要求，提高了應用場景的可靠性，如工業生產或機車自由駕駛。此外，依托物聯網將低能耗和大規模的物聯設備接入無線網絡。

3 基于分布式基站的5G無線網絡規劃

3.1 分布式基站構建

3.1.1 傳輸部分

在分布式基站的傳輸過程中，按基帶處理單元科學劃分傳輸設備類型，采取的傳輸模式包括IPRAN和PIN。基帶處理單元連接設備處理單元時充分發揮光纖線路的作用，從而傳遞數據，防止數據丟失。

3.1.2 供電部分

分布式基站驅動利用電能實現，因此為穩定運行供電系統，需采取一體化設計模式為射頻處理單元供電，保證供電可靠性。射頻處置單元置于室內或室外，以動態電壓為低要求的配套設施供電，省略了配套供電系統。將基帶處理單元置于機房內，工作人員在供電過程傳輸了電力資源，提高了電壓的穩定性。最后，基帶處理單元通過電磁模式完成配置，預防停電帶來的通信故障[6]。

3.1.3 機房部分

分布式基站的最大優勢是其在機房內部，不需要對射頻處理單元建立專業機房，節省了配套設施，減少了建設費用，投資對象僅是射頻單元與構成部分。而且射頻單元以模塊化設置，提高了組網的靈活性，與運營商的使用需要高度相符。同時，工作人員僅在建設基站上完善基帶處理單元，避免了重復性建設[7]。

3.2 BBU池規劃方案

BBU資源池規劃方案整合了多個BBU，共享基帶處理資源，解決關于網絡業務量的呼吸效應，保證網絡運行質量。BBU資源池規劃方案全面覆蓋了室內與室外場所，使話務在相同區域內平衡發展。相鄰區域產生呼吸效應時，配置容量無需聯系峰值業務，減少網絡設備配置，節省網絡建設成本。BBU資源池方案節省了BBU機房數量，避免應用大量能耗高的基礎設施，達到降低網絡能耗的目的。機房數量的減少，限制消耗大量維護資源，節省了維護費用。一般在城區核心機房設置BBU機房，降低了盜竊和破壞的風險，提升了用電的穩定性。BBU資源池規劃方案的核心工作是篩選BBU機房地址，聯系RRU基站規劃方案和3G/4G基站布置特點為BBU機房建設，從而達到網絡業務未來發展要求。分布式基站架構如圖2所示。

圖2 分布式基站架構

3.2.1 BBU機房要求

（1）達到了無線網絡覆蓋與容量的要求。BBU機房根據無線網絡容量和覆蓋特點選擇地址，在相鄰區域設計BBU資源池，在相同BBU資源池內分別設計室外基站。

（2）根據中遠期擴容目標設計基礎配套設施。在機場內預留擴容空間，電源系統要保持穩定性與可靠性，提高直流供電系統的整流水平。

（3）以傳輸資源科學處理數據流量。BBU池整合基站的數據流量和話務量，在5G業務需求擴大的基礎上，提高了承載網的擴容水平。

（4）具備長期安全運營條件。BBU資源池機房包括很多RRU站點，形成了廣泛的覆蓋范圍，承載的業務量較大，應提高機房的等級要求。機房網絡為安全運行，需采取長期租賃的方式。

3.2.2 BBU資源池應用場景

（1）密集城區。通常包括商業區、居民區以及娛樂消費場所，業務呈現呼吸效應。商業區白天忙碌，業務量在下班后迅速下降，而周圍居民區則相反，話務白天業務極少，晚上和周末的業務量激增，娛樂消費場所晚飯到深夜期間業務繁忙，白天業務趨近于零。這部分地區通過BBU資源池全面覆蓋，共享基帶處理單元，降低了投資費用[8]。

（2）大、中學校園。大、中學校園一般聚集上萬人，這部分用戶的活躍度極高，主要在圖書館、食堂、宿舍以及教學樓等場所活動，不同的時間點形成不一樣的聚集區域。校園內短期業務總量無明顯改變，只在校園內部區域流動，且出現呼吸效應和潮汐效應。

（3）大型公共場館。5G時代，大型公共場館包括博物館、體育館、圖書館以及會展中心等，相應也增多了群體活動，如運動會和演唱會。大型場館組織活動時，容易聚集很多移動用戶，這部分用戶將圖片與視頻上傳至社會軟件，與他人分享，因此增加了業務量。而大型公共場館不舉辦活動時用戶非常少，減少了業務量，這便是呼吸效應。基于此，需要在活動場館利用BBU資源池規劃方案與周圍區域產生BBU資源池。

4 5G網絡的發展前景

4.1 增強網絡能力深度

結合用戶體驗開展5G建設，技術人員著重研究用戶需求。基于這個前提，研發人員共享網絡信息，提高人與物的交互能力。由當前的網絡技術水平分析可知，無線網絡未全面開放，降低了交互水平，技術人員著重研發5G技術，提高無線網絡的交互能力，充分共享網絡資源。

4.2 SDN與NFV的應用

SDN和NFV技術應用在5G網絡，獲得合理的網絡架構。通信技術人員對軟件內涵持續延伸，合理應用網絡的虛擬功能，預防由通信傳輸缺陷干擾5G網絡。

4.3 動態網絡切片

技術人員結合客戶體驗增強網絡應用的效率，只利用5G無法實現，故技術人員要有效整合動態切片技術，進一步適應通信場景。動態切片科學匹配用戶需求，充分應用網絡資源，使用戶獲得最佳的體驗[9,10]。

5 結 論

5G無線網絡具有顯而易見的優點，與4G網絡比較，它對規劃方案提出了更嚴格的要求。所以，基于分布式基站設計5G網絡有一定的現實意義。它不只減少了設置機房的數量，還降低了網絡建設的投入成本，故工作人員需根據時代發展特點布置分布式基站網絡。