[发明专利]分布式基站系统及其负载均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线领域，具体涉及一种分布式基站系统及其负载均衡方法。

背景技术

传统无线蜂窝网络通常会存在以下各类问题：站点获取困难、工程施工复杂、设备利用不充分以及网络优化困难等等。为了解决传统网络部署存在的问题以及进一步降低建网成本，工业界提出了基于BBU(Base band Unit，基带单元)和RRU(Remote Radio Unit，远端射频单元)的分布式基站解决方案，该方案极大的方便了组网建设。分布式基站结构的核心概念就是把传统宏基站射频处理单元(RRU)与基带处理单元(BBU)分离，二者通过高速光纤相连，具体如图1所示。在网络部署时，将基带处理单元与核心网、无线网络控制设备集中在机房内，通过光纤与规划站点上部署的射频拉远单元进行连接，完成网络覆盖，从而降低建设维护成本、提高效率。

在分布式基站的构成中，BBU是一种基带处理设备，主要完成基带处理功能(编码、复用、调制和扩频等)。其中，在一个BBU内，所有基带处理板形成一个基带池，通过配置，每个基带处理模块可以处理不同载扇的数据。在容量需求较大的地区，只通过在BBU内增加基带板即可实现容量的增加。这样可以为组网提供充分的灵活性，解决3G网络容量差异大的问题。BBU和RRU之间按照标准接口协议通过光纤连接，完成基带数据的传输。该接口协议支持星型连接、链形连接和环形连接等网络拓扑结构，使BBU+RRU更能灵活地组网。

与宏基站的建网方式相比，现有技术的RRU加BBU的分布式基站提供灵活简易的安装方式以及更有效的网络覆盖。然而，传统按小区进行建站的模式，有些问题在分布式基站系统没有得到解决。一方面，BBU设备进行基带信号处理都在内部完成，BBU设备间没有进行负荷分担，导致BBU设备负责的区域的话务量突然增加，其处理资源不够时难以动态调用新的处理资源以满足需求，只能通过人工增加基带处理板块来提高处理能力，灵活性很差。此外，由于BBU设备大小有限，特别是随着设备小型化的需求，BBU的设备尺寸限制较大。虽然器件的集成度以及计算密度提高的很快，但是对于宏基站而言，通常一个BBU只覆盖相邻的3个扇区，即一个BBU只会负责几个扇区的信号处理。这种区域性的限制使得不同的BBU设备彼此之间的处理负荷相差很大，导致网络中话务不均衡。

如图2所示，与BBU-A相连的RRU主要分布于居民居住区、与BBU-B相连的RRU则主要分布于商业区。显然，分布于商业区的RRU以及BBU-B在白天的工作时段会比较繁忙、在夜间比较空闲；而分布于居住区的RRU以及BBU-A则正好相反，在白天的工作时段会比较空闲、在夜间会比较繁忙。这样，BBU-B在白天可能出现负载过大的现象，而在夜间基带处理资源又得不到补充利用；类似地，BBU-A在夜间可能出现负载过大的现象，而在白天基带处理资源得不到补充利用。

数据业务的引入对移动网络的信号处理能力提出了更高的要求。更加有效的分配移动网络的信号处理资源，要求系统能够在更大范围内实现负载到基带处理单元的统一，灵活的调度。一方面，基站间多点协作式处理(如CoMP)要求把一个局域范围内的负载集中在一个BBU内进行处理。另一方面，网络负载的潮汐效应要求系统能够把从远方射频单元产生的负载在大范围内的BBU池内进行灵活调度，从而减少需要部署的基带处理单元总数。现有的远端射频单元与基带处理单元之间的通信构架不能满足局域和广域两方面的通信要求。

目前实现设备间的资源共享的方法主要是通过BBU设备之间级联来来实现。这种方法的最大制约性在于设备之间进行互联所导致的新增流量不能超过单台设备的背板容量，由于单台设备的背板处理余量是有限的，目前现有设备大多只能支持2个设备的级联。此外，还通过交换网络来实现BBU设备的通信，此时交换设备的能力决定了能够互联的BBU设备数量。如果一台交换设备连接的BBU越多，也意味着其背板的交换能力也就越强。对于BBU而言，其交换的数据通常都是基带信号，该类型数据带宽很高同时延迟敏感，这也就对交换设备提出的很高的设计要求，高容量的交换设备可以满足性能要求，但是也意味的高昂的设备成本以及规模限制。

发明内容

本发明的第一目的是提出一种高效的分布式基站系统。

本发明的第二目的是提出一种高效的分布式基站系统的负载均衡方法。

为实现上述第一目的，本发明提供了一种分布式基站系统，包括：至少一个RRU环路，每一RRU环路包括一个或多个级联的RRU，每一RRU环路的两端分别连接两个BBU；至少两个BBU，每一BBU用于连接至少一个RRU环路的一端。