基带资源池网络架构模型研究

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1、基带资源池网络架构模型研究  摘要传统的无线接入网架构面临着诸多挑战:系统容量干扰受限、多标准和动态网络负载缺乏灵活性以及高额的建设和运维成本等。本文对GSM移动通信网络和C-RAN架构的网络覆盖特性进行分析。在多个小区达到相同覆盖效果的情况下,对新旧两种网络结构的设计需求进行比较分析。C-RAN架构是一种新型的网络架构,针对该网络架构的特性,对解决潮汐问题进行可行性分析。  【关键词】全球移动通信系统潮汐效应虚拟基站集群可行性  无线接入网(RAN)是现在通信领域的主要发展方向,运营商的基础建设也日趋成熟。但在高速发展的移

2、动业务和日趋激烈的竞争环境下,移动运营商面临着多方面的挑战:高额的能耗、高涨的建设和运维成本、紧张的频谱资源、快速增长的业务流量以及日趋严峻的成本压力。  为了解决上述问题,出现一种新型的网络架构,该架构依托于"BBU+RRU"基站结构,覆盖不同区域的RRU通过光纤连接到BBU,基带资源位于BBU部分,由所有RRU共享。  本文在吸收和借鉴国内外学者相关研究成果和研究方法的基础上,对基带资源池网络架构的可行性进行了分析研究。  1C-RAN模型的建立  1.1传统RAN的数学模型  当Value的值大于0时,新型网络架构比传

3、统网络架构节约计算量;当Value的值等于0时,两种网络结构所需的计算量一样;当Value小于0时,新型网络架构比传统网络架构需要更多的计算量。  2计算机仿真及分析  2.1计算机求值方法及流程  其中ρ的值随着P值的变化而变化,此时可以通过借助计算机编程求得φi(t)关于时间t变化的值。根据数学模型,可以得出程序的流程图如图1所示。  2.2基站数量对数学模型的影响  为了更好的得到传统网络架构和新型网络对计算量的不同需求,可以从不同方面对计算量进行求值。首先假定每个基站所需满足的业务量占业务量最大值的百分比P为定值,不

4、妨取99%,计算量将随着基站数量的变化而变化。  在传统网络架构下,根据上述流程图可以编程并求得每个基站所要满足的业务量。取N=9,可以得到如表1所示的数据。  在传统网络架构下,9个基站所需要满足的总业务量为:Total=886.73。采用新型网络架构,资源统一分配,根据上述流程图可以编程并求得9个基站所要满足的总业务量为:Total'=622.73。因此可以看到在基站数目N取9时,节约的计算量为:Value=264Q。  随着基站数目的不断变化,Total和Total'也随着变化,通过程序得到相关数据并仿真可得?D2。 

5、 由图2可知,在P一定下的条件下,但基站数目为1时,两种架构所需的业务量是一样的。但随着基站数量的增加,新型网络架构和传统网络架构所需满足的业务量都在增加,而传统网络架构增加的速率比新型网络架构更快一些。这说明新型网络架构比传统网络架构更加节约计算量,而且随着基站的增加,这种节约越来越明显。  2.3基站处理能力对数学模型的影响  当基站数目一定的,而基站要满足的情况P不同,此时又是另外一种情况。假设基站的数目N确定,不妨取20,而P暂取85%,此时传统网络架构中每个基站所需满足的业务量如表2所示。  此时,传统网络架构20

6、个基站所需满足的总的业务量为:Total=1799.10。而采用新型网络架构时,20个基站所需满足的总的业务量为:Total'=1318.39。此时新型网络架构比传统网络架构节约的计算量为:Value=480.71Q。  在20个基站的情况下,随着P的变化,传统网络架构与新型网络架构所需的总业务量的不同,可以得到图3。  由图3可知,在基站数量一定的情况下,随着基站要满足的百分比的增加,传统网络架构和新型网络架构所需满足的业务量也都在增加。新型网络架构比传统网络架构更节约计算量,而且随着百分比的增加,这种节约越来越明显。  

7、3结束语  C-RAN是基于集中化处理,协作式无线电和实时云计算构架的无线接入网构架,集中式基带处理可以大大减少覆盖同样区域所需基站的数量;面向协作的无线远端模块和天线可以提高系统频谱效率;基于开放平台的实时云型基础设施和基站虚拟化技术可以降低成本,共享处理资源,减少能源消耗,提高基础设施利用率。  仿真结果表明,基带资源池网络架构确实具有可行性。我们相信这种新型的无线网络架构一定可以最终运用到实际当中,推动基础网络领域的技术发展,为用户建设低成本、高性能的网络。  参考文献  [1]傅准.TD-SCDMA基带池资源技术探讨

8、与应用[J].无线通信技术,2010(04):10-13.  [2]陈志萍,王利存.绿色基站解决方案与实现技术[J].中兴通讯技术,2010(06):13-15.  [3]陈沫,陈奎林,刘光毅,崔春风.新型无线接入网络架构研究[J].电信科学,2011(01):76-82.  [4]CHO

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