基于SDR的绿色环保基站的设计
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2020-10-22
10:40:08
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基于基于SDR的绿色环保基站的设计的绿色环保基站的设计
引言 要说如今的最热门话题，非绿色环保莫属，在环保日益成为全球关注的热点的今天，科技自然也要“绿
色”，于是无线通信系统的绿色节能技术成为电信运营商和设备制造商面对的最紧要问题。基站设备作为网络的
重要单元，也是运营商投资建设的关键。 作为无线通信网络的载体，基站一方面需要保持高质量的覆盖能
力，另外一方面需要保证足够的潜力去升级演进。随着用户数和业务量的增加，基站数量也相应增长，而能耗
也毫无疑问地直线性增长。但是如果只是简单地减少基站数量，治标不治本，还会导致网络质量变差。如何在
保证用户业务体验以及基站覆盖和演进能力的前提下，实现移动网络的节能降耗是绿色基站解决方案的关键。
本文将从基
引言引言
要说如今的最热门话题，非绿色环保莫属，在环保日益成为全球关注的热点的今天，科技自然也要“绿色”，于是无线通信
系统的绿色节能技术成为电信运营商和设备制造商面对的最紧要问题。基站设备作为网络的重要单元，也是运营商投资建设的
关键。
作为无线通信网络的载体，基站一方面需要保持高质量的覆盖能力，另外一方面需要保证足够的潜力去升级演进。随着用
户数和业务量的增加，基站数量也相应增长，而能耗也毫无疑问地直线性增长。但是如果只是简单地减少基站数量，治标不治
本，还会导致网络质量变差。如何在保证用户业务体验以及基站覆盖和演进能力的前提下，实现移动网络的节能降耗是绿色基
站解决方案的关键。
本文将从基站的架构与形态创新、节能技术以及绿色站点应用三个方面，对绿色基站的解决方案进行了探讨，寻求基站节
能降耗的有效途径。
1 无线多制式融合基站系统无线多制式融合基站系统
无线移动网络是一个多代共存、多频共存的复杂网络。不仅有以全球移动通信系统（GSM）为代表的2G网络，而且有以
通用移动通信系统（UMTS）为代表的3G网络，而LTE技术也已经开始逐步商用。每一代技术都有其自身的一整套通信设备，
包括从基站到核心网等一系列的网元。每一代新技术的引入都叠加了一套新的设备，这是传统上普遍采用多网共存建网方式造
成的。显然，对于这种建网方式，随着多代技术的不断采用，网络系统设备及配套设备规模将不断增加，从而导致网络能耗相
应大幅度增长。想实现在多网共存并保证业务质量的情况下降低网络能耗，就需要从根本上改变多频段多代技术共存网络的建
设方式。
软件无线电（SDR）软基站是基于SDR技术设计和开发的基站。软基站与传统基站最大的不同之处在于其射频单元
（RU）具备软件可编程和重定义的能力，进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。
SDR软基站解决方案使得运营商可以将多种频段下的多种制式网络融合成为一张网络，简化了网络整体结构，极大地减
少系统网元与配套设施，从而能大幅降低站点能耗。
2 分布式基站与超级基带群分布式基站与超级基带群
SDR软基站模块化设计理念，使得基站形态得以不断革新。基带处理单元+射频拉远单元（BBU+RRU）分布式基站使得
网络部署更加灵活。超级基带群解决方案使得网络基带处理资源重用和共享，进一步提升网络资源利用效率。
2.1 分布式基站分布式基站
SDR软基站系统不仅保留了传统的机架式室内外宏基站形态，更创新地推出了BBU+RRU分布式基站。分布式基站将
SDR基站的基带单元和射频单元独立开来，用光纤相连彼此。
射频单元可以直接安装在楼顶或铁塔上面，通过跳线和天线直接相连，减少了传统长达几十米的馈线投资和损耗，降低了
功放输出功率要求，节省了设备能耗。另外，随着功耗的减小，射频单元可以采用自然散热技术，不需要空调甚至风扇配置，
大幅降低了配套功耗，也降低了设备噪声。
基带处理单元可以灵活地插入原有传统电源或传输机架中，或者直接安装在墙上与支架上，从而将空间占用减少到最低程
度，可减少征地、机房建设以及空调配套等费用。
2.2 超级基带群的解决方案超级基带群的解决方案
利用分布式基站将基带处理能力和射频单元分离的特征，可以将多个基带单元集中放置，并通过光纤拉远方式接入安装在
覆盖区的RRU。集中放置的基带单元形成基带群，可实现基站基带资源共享，并对不同小区之间的基带资源进行集中调度和
控制，这就是超级基带群解决方案。
超级基带群解决方案进一步改变了基站建设的形态，使基带处理能力集中、充分共享及实现虚拟化。基带池的处理设备可
以动态调度来处理不同RRU的基带信号，适应移动通信系统的潮汐效应，使基带资源得到最优利用。远端无线射频单元的部
署可以更加接近终端用户，在不影响网络整体覆盖的前提下降低网络侧和用户侧的发射功率，降低无线接入网络功耗。采用超
级基带群方案，通过集中调度和控制，能极大地减少基站机房数量，并最大程度地实现机房、电源、传输等配套资源共享，减
少能源消耗。基于超级基带群的无线接入网络如图1所示。
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