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服务器与基站什么关系,基站与基站连接用什么

张世龙 05-13 10:26 67次浏览

在短短十多年的时间里,移动通信发展了2G/3G/4G三代方式和10多种标准体制。 同时,许多方式的网络长期共存。 长期以来,各设备公司采用一种基站对应方式的设计模式,运营商投资巨大,运维困难。 例如,仅中国移动基站建设投资规模就达数千亿元。

运营商需要基站同时支持2G/3G以保护资本投资,然后才能顺利升级到4G。 另外,为了降低总体运营成本,各种方式的基站必须作为一个网络。 当前,移动通信市场竞争越来越激烈,实现高性能的多模式软基,对于在全球市场竞争中脱颖而出具有决定性意义; 但是,由于各方式之间的差别很大,其实现面临很多实现课题,停留在纸面上。 中兴通讯经过多年的研发,推出了全球首个多模软基站,凭借大量的创新技术,在无线整体性能上处于行业领先地位。 介绍软基站,主要是基带单元的架构和实现。

1行业努力

移动网络加速向ALL IP发展,第三代合作伙伴计划(3GPP )、3GPP2、电气电子工程师协会(IEEE )等国际标准化团体相继提出了基于ALL IP的网络架构。 NodeB在4G的发展中,结构向扁平化发展,传统的接入端协议聚合端点消失,接入开放的传输网络。 随着多方式共存、网络融合的发展,无线网络控制器/基站控制器(RNC/BSC )出现了Iur-g接口定义(1-2),NodeB与RNC之间、NodeB内部通信也逐渐走向标准化和开放Abis接口、Iub接口和基带射频接口也从每个制造商的私有定义转向开放标准。

无线接入端的IP化、IT化也成为趋势。 IT行业的思想和技术大量应用于通信设备,如分布式数据库、点对点(P2P )技术、虚拟化、云计算等。 过去,这些技术主要面向大型服务和互联网络的数据存储、交互和处理,使网络负载更加平衡。

开放的基站架构联盟(OBSAI(3)由多个制造商共同构建,以构建开放的基站架构为目标。 OBSAI架构基本上可以描述基站架构的一般形式,但从实现的角度看,其结构不小型化,架构不紧凑,缺乏先进性,设备商也没有真正采用。 OBSAI RP03接口[4] (基带射频接口)为多种方案提供高灵活性,向着更高的速度演进,但其实现复杂,安装效率低,物理实现只有84%等等

微计算体系结构(Microtca(5-6)是国际PCI工业计算机制造组织(PICMG )协会制定的开放计算体系结构。 MicroTCA以技术实现为重点,定义了结构尺寸、电源架构、机箱管理、开关平面等一系列实现方案。 MicroTCA体系结构已用于高性能嵌入式计算、通信、物理等多个领域,但标准复杂,难以实现工程,在通信领域的应用中,其体系结构在结构成本、适用性方面有待改进。 中兴通讯的软基站系统基于MicroTCA标准,进行了许多改进和关键技术攻关实现。

通用射频接口(CPRI ) (7)是为基带射频接口所定义的标准,并且每个设备制造商基本上使用了CPRI标准。 基于CPRI,由运营商构成的新一代移动通信网(NGMN )定义了开放基带射频接口(OBRI ),进一步定义了帧格式等,努力统一为软件接口。

除以上几个开放标准外,还有中国移动为TD制定的Ir接口等其他几个规范,正在进行设备接口的标准化工作。

虽然这些标准在统一体系结构方面作出了一些努力,但离实现多模式共存的软基站还有相当大的距离。 近年来,半导体技术、软件技术飞速发展,软基站已经能够从纸面走向现实。 随着现场可编程门阵列(FPGA )和数字信号处理(DSP )技术的发展,“软基带”逐渐成为可能; 处理器技术使处理能力不再严重限制体系结构的定义。 总线串行/解串行器技术在有限的连接上提供高带宽,并简化了系统体系结构。 软件中应用了大量开放标准化的协议,加快了体系结构上和接口上多方式的融合。云计算等分布式技术理论的应用为软件的可配置化提供了方向。

2软基站总体框架

支持多种方式、平稳发展的软基站,必须从宏观上对各种产品的实现进行高度抽象和总结,提取其公共部分,设计高度统一的框架。 无线基站的结构如图1所示。

从整个基站的角度看,室内基带处理单元(BBU )、射频单元(RU )只能支持多种制式业务,同时对iub ) abis )、Ir两个接口进行标准化,屏蔽产品形态和制式的差异,才能实现源Iub接口已经标准化,信道化E1等方式已被IP化取代,2G、3G基站可以在Iub/Abis口走向统一。 Ir接口有CPRI、OBSAI等标准,可以宏观统一。 技术问题主要存在于各种方式和应用场景的实现。

从BBU的内部来看,功能如图2所示可以分为四大部分。

通过分解抽象功能模块,将BBU的体系结构实现分解为三个平面:公共资源平面、业务交换平面和I/Q交换平面。 如图3所示。

这两种划分方式实际上并不准确,各部分之间的边界也可能模糊,但对体系结构的研究很方便。

从功能模块划分来看,传输可以通过各种方式共享,被认为与方式无关; 主、时钟、电源部分也被认为与方式无关(时钟和方式无关); 基带处理、射频接口部分与方式相关联。 软基站的实现,必须

将和制式相关的部分分解到更细的颗粒,在更细的颗粒上尽量做到无制式区别;对于无法消除制式特性的部分,需要进行封装,外特性屏蔽制式区别。

对于平面:

(1) 主要的差异在于各制式有不同的时钟需求。

(2) 采用成熟的千兆以太网(GE)或者快速以太网(FE)交换平面,软件统一内部协议,这样可易于形成统一的交换平面。

(3) 采用Serdes方式可以从架构上消除制式的差异,但是因为各个制式I/Q数据的速率各不相同,如果实现多模共存可配置,必须再通过一定方式的封装,屏蔽制式的差异。

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