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H3C BBU3120基带处理单元 小区合并技术白皮书-6W100-整本手册.pdf (302.25 KB)
H3C BBU3120基带处理单元
小区合并技术白皮书
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在高速移动的动通信系统中，终端驻留小区的时间很短，导致小区重选、小区切换频繁发生，严重影响了终端的通信质量。小区合并是将多个物理小区合并成一个逻辑小区。通过小区合并可以减少小区切换、小区重选，以满足部分网络场景的需要，例如，在轨交场景下使用小区合并技术，可以改善由于用户终端快速移动时频繁切换导致的掉线率高、通话质量差等现象。
通过小区合并技术可以使小区信号覆盖范围扩大。在合并后的小区内，所有终端都使用统一的联合调度，从而降低干扰。在用户数不多，网络负载较低的情况下，可明显提升单用户的体验。小区合并主要优势包含：
· 减少切换。
· 降低掉话率。
· 减少邻区关系。
· 增加网络扩展灵活性。
· 降低天线设备的成本。
如图1所示，基站系统主要由小区、扇区、小区扇区、基带处理单元、射频单元和扇区设备组成，其中：
· 小区是指提供移动通信服务的区域，是移动通信网络的基本组成单元。
· 扇区是指一片天线覆盖的物理区域，关联指定的射频单元与天线设备。每个扇区包含一个或多个负责载波发射的载频，每个载频使用一种频段。根据扇区使用的天线差异，可将扇区划分为：
¡ 全向扇区——以全向收发天线为圆心，覆盖360°的圆形区域，适用于话务量较小的区域。全向扇区可以有效降低天线设备成本。
¡ 定向扇区——以多副定向天线完成各自区域的覆盖，适用于话务量大的区域，同时可以实现灵活的区域划分和扇区划分。
· 当基站配置3个扇区时，通常情况下每个扇区是由一副定向天线覆盖120°的扇形区域；当基站配置6个扇区时，通常情况下每个扇区是由一副定向天线覆盖60°的扇形区域。
· 实际天线覆盖的角度会略大，这样扇区之间可以形成交集，确保扇区之间无间隙覆盖。
· 小区扇区是指小区与扇区的映射关系，即为小区指定它使用的扇区，这样就确定了该小区所使用的射频单元与天线设备。
· BBU（Base Band Unit，基带处理单元）用于集中控制管理整个基站系统，主要功能包括：
¡ 提供与传输设备、射频单元、外部时钟源或网管系统连接的接口，实现信号传输、基站软件升级、接收时钟以及基站在网管系统上的维护功能。
¡ 完成上下行数据的处理、信令处理、资源管理和操作维护等功能。
· 射频单元，例如RRU（Radio Remote Unit，射频拉远单元），为基站的射频处理单元，主要功能包括：
¡ 发射通道接收BBU（Baseband Unit，基带处理单元） CPRI（Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口）接口的数字信号，对该数字信号进行数模转换、变频调制和放大滤波，最终通过天线将射频信号发送出去。
¡ 接收通道接收天线的射频信号，对该射频信号放大滤波、变频调制、模数转换为数字信号，最后通过CPRI接口将数字信号发送给BBU。
· 扇区设备，即天线，是一个扇区使用的一组天线。
小区合并本质上是扇区的合并。非小区合并场景下，一般一个小区对应一个扇区；小区合并场景下，一个小区则对应多个扇区。而根据扇区是否属于同一RRU，小区合并又有以下两种模式：
· RRU内小区合并，如图2所示，同一小区的多个扇区资源属于同一RRU。
图2 RRU内小区合并示意图
· RRU间小区合并，如图3所示，同一小区的多个扇区资源属于不同RRU。
图3 RRU间小区合并示意图
如图4、图5所示，如果需要扩大小区信号覆盖范围，传统解决方案是建立多个小区。但是该解决方案会存在缺点，比如小区间会存在干扰，影响上下行速率；同时，如果终端在两个小区的同覆盖区域，则有可能出现反复切换的情况，增加了掉话率风险。使用小区合并技术后，单小区信号覆盖范围明显扩大，可以有效解决终端移动过程中的小区切换、小区重选和小区间的干扰导致的问题，同时还可以降低天线的采购成本。
图4 RRU内小区合并方式扩大信号覆盖范围
图5 RRU间小区合并方式扩大信号覆盖范围
如图6，在未进行小区合并前，单小区工作在2T2R模式，如果进行小区合并后，在同样的射频单元下，小区将工作在2T4R模式，这样能提高基带单元接收数据的解调性能。
· RRU内与RRU间小区合并的接收增强原理相同，文档使用RRU间小区合并进行说明。
· xTyR表示x个发送通道，y个接收通道。
如图7所示，小区合并后如果小区的某一扇区出现异常，只要还存在正常的扇区，小区将回退成2T2R模式，并继续提供服务。如果出现异常的扇区恢复后，小区将重新恢复成合并模式。
RRU内与RRU间小区合并的天线回退与自愈原理相同，文档使用RRU间小区合并进行说明。
· 属于同一个基带板的所有小区带宽和接收发送模式相同，属于不同基带板的小区带宽和接收发送模式可以配置成不同。修改基带板的基站组网配置参数，或者在添加基站组网配置时选择合并模式为RRU内合并或RRU间合并，必须重启对应基带板以使配置生效。其中：
¡ 修改基站组网配置参数前，必须先去激活属于对应基带板的所有小区。
¡ 修改小区带宽时，如果已配置小区的频点与新的小区带宽不匹配，如使用该频点后小区占用带宽超过频带边界，则会将小区频点改为65325（Band 62）或54325（Band 59）。
¡ 小区带宽、接收与发送模式、PA、PB和参考信号功率之间需要满足3GPP TS 36.213描述的约束关系。修改小区带宽、接收与发送模式、PA或PB时，如果属于该基带板的某小区未配置过参考信号功率，则会将该小区的参考信号功率改为新参数对应的缺省值；如果属于该基带板的某小区已配置过参考信号功率，则系统会进行校验，对不满足约束关系的情况进行报错。
¡ 修改接收与发送模式前，需要先删除对应基带板的所有扇区配置。如果修改了接收与发送模式，但在重启基带板前重新添加新的扇区，系统会校验扇区的天线数与新配置的接收和发送模式是否匹配，不匹配则添加扇区失败。
· 小区合并需要满足以下限制：
¡ 小区只能关联两个扇区，且两个扇区必须属于同一基带板。
¡ 进行RRU内小区合并时，小区关联的两个扇区不能使用同一RRU上的相同通道。
¡ 在某一基带板上使用RRU间小区合并模式时，该基带板上的6个CPRI接口会根据配置两两组合形成3个CPRI接口组合，合并小区必须关联属于同一CPRI接口组合的两个扇区。
¡ 仅支持对不同RRU链环上位置为0的两个RRU进行RRU间小区合并。
· 对于不同的小区合并模式、小区带宽(3M/5M/10M)和收发模式，单基带板最大可支持3小区。
如图8所示，通过小区合并，可以增大小区信号覆盖范围、减少用户在多个小区之间的切换、降低小区间的干扰并提高车载信号的稳定性。
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