公共资源 - 无线通信的软基站技术详解

3 公共资源

实现公用资源管理与无线业务的无关性，使基站具备支持多制式的能力，以及通过软件配置平滑演进的能力，是软基站实现的关键课题。

在硬件方面，软基站主要的问题是各种制式分别具有不同的时钟，所用的码片速率有1.2288 MHz、3.84MHz、44.8 MHz、13 MHz（以及这些频率的倍频或分频）等。选取122.88 MHz的公共频率，可以很容易地在各个基带单元上采用成熟的数字锁相环并产生各个频点，从而在公共资源平面上基本屏蔽制式的差异。

在软件方面，软基站需要实现多种制式平滑演进、共存并保证多制式间互不干扰，实现传输链路和主控/时钟备份能力，并实现软件可配置、可自由加载/卸载无线制式。中兴通讯借鉴了准虚拟化和操作系统虚拟化在嵌入式领域应用[8]的思想，并优化系统架构，构建了可软件配置的软基站系统。

虚拟化是目前IT行业的热门技术，也是构成云计算的一个重要技术基础。借助虚拟化技术，用户将可以在单一计算机硬件中安装多个操作系统(虚拟机)，并实现多重任务处理，从而达到节省IT开支和高速处理计算任务等目的[9]。通过虚拟可实现动态的资源部署和重配置，满足业务扩展的需求，也可实现较完善的业务隔离和划分、对数据和服务可控和安全的访问，还可以通过虚拟资源提供与物理资源无关的接口和协议的兼容性。

传统的基站中，无线业务、数据库管理、设备管理、告警管理、版本管理、传输管理和控制等相互耦合，多制式并存时会存在多种限制和冲突。通过构造虚拟化的设备管理层，可以将无线业务与设备管理解耦，对无线业务屏蔽基站的公用设备管理，提供基站统一的设备管理操作。同时，多个不同制式业务运行在独立的虚拟空间中，无需感知其他业务的存在，可以灵活地增加和删减制式。这样就可以实现多模基站的统一管理，并能够对多业务进行独立的升级维护，为运营商提供了灵活的制式扩展能力。

4 传输

近年来接入网与传输网的融合呈现出加速的趋势，三层路由协议以及以太网管理协议在基站侧的需求逐步增加。接入设备在无线网络云中越来越多地承担了传输接口承载、协议终结、路由转换、内部节点管理、甚至多节点网络管理的作用。近年来，更是涌现了自发现，自配置等智能化相关的综合性技术。

随着数据业务的快速增长和网络逐步开放，无线基站比以往承担了更多的角色，不但要为终端用户提供语音，数据服务，同时需要充当传输路由节点、汇聚节点，为多个站点提供传输服务。

为了应对复杂的传输组网和传输协议，软基站需要具备如下能力：

(1) 内置多样的传输能力。基站部署的场地往往受限制，同时需要适应局方已经部署的各种传输方式。软基站需要内置多样化传输的能力，如微波，无源光纤网络(PON)，E1/T1，同步传输模块1(STM-1)、以太网等多种传输介质，并能够提供灵活的组网方式。同时，基站还需要支持在多种传输介质同时进行分路传输，如以太网和E1同时接入，以太网承载数据业务，E1承载语音业务。

(2) 采用标准化传输协议栈。互联网工程任务组(IETF)等标准组织开放的网络协议簇，独立于网络硬件环境提供了标准化的高层协议，能够满足基站多种制式并存、互联互通的需求。从2002年起，中兴通讯即开始研发全IP无线基站，实现了IP over E1和FE接入多业务传送平台弹性分组数据环技术(MSTP RPR)的过渡组网方式。对于逐步走向开放的网络架构，软基站需要更加注重传输管理和传输安全，提供Internet 协议安全性(IPSec)（数字证书管理，部署）和IPv6等解决方案，以及802.3ah等以太网管理协议。

(3) 传输资源的统一管理。传输资源在多模基站中是多制式业务的公共资源。在软基站上需要能够通过传输配置实现多种传输方式共存，以及不同业务在共传输下的带宽的QoS调度、带宽流控等功能。

(4) 接入网和传输网融合。随着向4G的发展，基站从最初实现二层交换协议，逐步发展到实现三层路由协议以满足日益复杂的组网需求。同时，基站不仅仅只作为传输叶节点，而是集路由管理节点和协议终结节点为一体，甚至部分代替多协议标签交换(MPLS)边缘路由器，降低整个网络的部署成本。