中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司
分布式宏基站建设与应用研究
中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司
二○一一年八月
1
中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司
目 录
1 前言 ............................................................................................................ 4 1.1 研究背景 .................................................................................................. 4 1.2 研究目的及意义 ....................................................................................... 4 2 分布式宏基站特点....................................................................................... 4 2.1 分布式宏基站优点 .................................................................................... 5 2.2 分布式宏基站缺点 .................................................................................... 5 2.3 分布式宏基站应用原则 ............................................................................ 5 3 分布式宏基站与传统宏基站的利弊分析 ...................................................... 6 3.1 网络建设 .................................................................................................. 6 3.1.1 建设灵活性 ........................................................................................... 6 3.1.2 网络优化灵活性 .................................................................................... 6 3.1.3 室外环境要求 ........................................................................................ 6 3.2 安全可靠性 .............................................................................................. 6 3.2.1 设备可靠性 ........................................................................................... 6 3.2.2 网络安全性 ........................................................................................... 7 3.2.3 供电安全性 ........................................................................................... 7 3.3 成本支出 .................................................................................................. 7 3.3.1 投资成本 ............................................................................................... 7 3.3.2 运维成本 ............................................................................................... 8 3.4 网络资源需求 ........................................................................................... 8 3.4.1 传输资源 ............................................................................................... 8 3.4.2 站址资源 ............................................................................................... 9 3.4.3 设备配置资源 ........................................................................................ 9 3.5 利弊分析小结 ......................................................................................... 10 4 分布式宏基站与GRRU比较分析 ................................................................. 10 4.1 设备原理与兼容性对比........................................................................... 10 4.2 组网能力对比 ......................................................................................... 12
2
中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司
4.3 应用场景对比 ......................................................................................... 12 4.4 投资费用对比 ......................................................................................... 13 5 分布式宏基站应用场景 ............................................................................... 14 5.1 城区覆盖 ................................................................................................ 14 5.1.1 居民小区、医院等敏感区域覆盖 ......................................................... 14 5.1.2 开发区、高校园区覆盖 ........................................................................ 14 5.2 高速公路/铁路覆盖 ................................................................................. 15 5.3 乡镇、农村覆盖 ..................................................................................... 15 5.4 大型场馆及会展中心覆盖 ....................................................................... 15 6 分布式宏基站建设方案 ............................................................................... 16 6.1 分布式宏基站设备安装方式 ................................................................... 16 6.1.1 BBU安装方式 ...................................................................................... 16 6.1.2 RRU安装方式 ..................................................................................... 18 6.2 分布式宏基站电源建设方案 ................................................................... 23 6.2.1 BBU可选供电方案 .............................................................................. 23 6.2.2 RRU可选供电方案 .............................................................................. 23 6.2.3 目前拉远主设备供电方式及需求 ......................................................... 35 6.2.4 推荐供电方案 ...................................................................................... 36 6.2.5 电源供电方案小结 ............................................................................... 43 6.3 分布式宏基站防雷接地建设方案 ............................................................ 44 6.3.1 分布式基站防雷接地特点及要求 ......................................................... 44 6.3.2 接地装置设置要求 ............................................................................... 46 6.4 分布式宏基站传输系统建设方案 ............................................................ 47 6.4.1 光缆线路建设方案 ............................................................................... 47 6.4.2 传输系统建设方案 ............................................................................... 47 7 分布式宏基站建设案例 ............................................................................... 47 8 结论 .......................................................................................................... 49
3
中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司
1 前言 1.1 研究背景
随着移动通信业务迅猛发展和数据业务爆炸式增长,对基站站址资源需求大量增加,为满足日益增长的用户对移动网络的需求,2G及TD-SCDMA无线网络均需建设大量基站,但随着城市建设快速发展,基站选址难以获得,机房资源越来越难获取,成为网络建设中一大难题,机房租赁和建设成本越来越高,运营成本上升,传统基站建设模式已不能适应快速建站的要求。
分布式宏基站具有选址难度低,降低工程难度,加快建网速度,节约建设成本等优势,在后期的基站建设中所占比例会越来越大,需对分布式宏基站建设与应用进行研究。 1.2 研究目的及意义
在选址越来越困难的情况下,分布式宏基站的应用范围越来越大。本课题将针对分布式宏基站的建设与应用进行探讨,提供新的无线通信基站建设思路,以利于移动基站选址及建设工作的开展。重点研究分布式宏基站的建设方案,对设备安装、电源、防雷、接地、传输等进行研究,为后期大规模进行分布式宏基站的建设打下基础,可以更好指导分布式宏基站建设。 2 分布式宏基站特点
分布式基站是指采用BBU+RRU方式的基带拉远系统,BBU+RRU方式的GSM和TD-SCDMA光纤拉远系统基站解决方案主要包括室内单元和室外单元两个部分,室内单元主要进行基带处理,一般称为BBU(Base Band Unit 基带处理单元),室外单元主要进行射频处理,一般称为RRU(Radio Remote Unit 射频拉远单元),BBU和RRU之间采用光纤连接,传输数字基带信号。BBU+RRU方式的光纤拉远系统结构示意图如下:
4
中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司
GPS接受机数字中频(对外中频接口为模拟信号)功放和 低噪放Iub接口Iub接口板主控和时钟基带处理单元收发信单元TRX?? ? 室内单元(BBU)射频拉远单元(RRU)图2-1 BBU和RRU结构示意图 2.1 分布式宏基站优点
分布式宏基站具有下面的优点:
(1)无需租用机房,减少电源等设备投资,降低建设和运营成本。 (2)降低基站能耗,节省机房空间资源,对站址资源要求低,建网灵活。 (3)支持近天线安装,节省馈线损耗,改善覆盖性能或降低整机功耗。 (4)降低施工难度,安装便捷、快速建设,易于搬迁,可重复利用。 2.2 分布式宏基站缺点
同时分布式宏基站具有下面的缺点:
(1)室外环境恶劣,对设备的稳定性、网络安全性要求高。
(2)站址资源作为战略资源,大量使用分布式基站会减少站址资源储备,对后期市场竞争不利
(3)由于在室外,后备电源不可能配备太大,后备时间较短,断电时间太长会造成断站的危险。
(4)由于分布式基站设备均安装在室外,对设备的防盗、防尘要求高,同时设备在楼面安装时,需要考虑安装楼面的承重要求。 2.3 分布式宏基站应用原则
(1)分布式宏基站是传统宏基站建设的有效补充,可适度开展建设。 (2)分布式宏基站建设原则: ① 城区站分布式宏基站建设原则
? 建设量:限定分布式宏基站占当期工程城区新建站的比例不超过20%。 ? 站间距:密集城区小于400米,一般城区和高校园区小于450米。
5