日前,中國(guó)移動(dòng)從事綠色網(wǎng)絡(luò)研究的專家透露,中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃召開(kāi)會(huì)議部署C-RAN。作為中國(guó)移動(dòng)近年主要推動(dòng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)云化技術(shù),C-RAN正在走向商用。“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的云化主要有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。”上海貝爾股份有限公司副總裁、無(wú)線能力中心負(fù)責(zé)人李春亭在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)說(shuō),“一是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的虛擬化,二是異構(gòu)網(wǎng)。”
C-RAN應(yīng)用條件逐步具備
用于接入和匯聚的PTN網(wǎng)絡(luò)帶寬成倍躍升,使C-RAN的傳輸條件趨于成熟。
中國(guó)移動(dòng)早在三四年前,就已經(jīng)提出C-RAN的發(fā)展方向,當(dāng)時(shí)主要希望實(shí)現(xiàn)中國(guó)移動(dòng)大量基站資源、射頻資源的靈活調(diào)用。但當(dāng)時(shí)由于中國(guó)移動(dòng)光纖網(wǎng)絡(luò)資源不夠,無(wú)法支持C-RAN在實(shí)現(xiàn)基帶資源集中時(shí)的大帶寬的傳輸需求,所以C-RAN一直處于試點(diǎn)和示范應(yīng)用狀態(tài)。
但目前C-RAN的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)逐漸具備。
首先中國(guó)移動(dòng)近兩年在光纖網(wǎng)絡(luò)上做了大量投資,用于接入和匯聚的PTN網(wǎng)絡(luò)帶寬成倍躍升,使C-RAN的傳輸條件趨于成熟。其次無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的虛擬化技術(shù)也得到快速發(fā)展。“在虛擬化的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)里面,一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是虛擬化的基帶控制器。以前做基帶控制器資源集中,是把很多的BBU(基帶池)放在一起,做物理的堆積。”李春亭說(shuō),“云化的網(wǎng)絡(luò)以后,我們可以真正把基帶控制器里面的軟件與基帶控制器硬件分開(kāi),放在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架的服務(wù)器平臺(tái)上,這可以是任何一臺(tái)服務(wù)器,放在任何地方,都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基帶資源的控制。”
談到這樣做的好處,李春亭說(shuō):“當(dāng)我們把BBU里面的軟件,基帶控制器里面的軟件虛擬化到通用的服務(wù)器上之后,這個(gè)服務(wù)器就可以和內(nèi)容提供商的服務(wù)器放在同一個(gè)機(jī)房,甚至可以直接放在同一個(gè)服務(wù)器的平臺(tái)上,可以讓這些內(nèi)容提供商提供的應(yīng)用,比如視頻,直接和底層的無(wú)線通信軟件交互,從而使整個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)走向云化,能夠更好地跟互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合。”
C-RAN有利于異構(gòu)網(wǎng)建設(shè)
異構(gòu)網(wǎng)、一體化小基站以及vBBU(虛擬基帶池)部署成為構(gòu)建vRAN的關(guān)鍵。
現(xiàn)在業(yè)界談?wù)摰漠悩?gòu)網(wǎng)主要指小基站方案。大家都認(rèn)同隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加和接入速率的提高,基站距離會(huì)越來(lái)越近,未來(lái)城區(qū)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方向是由一個(gè)宏基站帶幾個(gè)小基站的模式。而C-RAN有利于異構(gòu)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。
“以前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)里只有宏基站,2G、3G都是這樣的建網(wǎng)方式。”李春亭說(shuō),“這種方式是無(wú)法滿足4G低時(shí)延、大數(shù)據(jù)、高速率的要求的。”4G要求網(wǎng)絡(luò)更加靈活,小基站應(yīng)運(yùn)而生,這些小基站可以抱在電線桿上、掛在樹(shù)上、安裝在墻壁上,因?yàn)?a target="_blank">天線是集成在基站里的,也不需要建鐵塔裝天線,站址選擇靈活。而且,小基站有靈活的組網(wǎng)支持,還包括WIFI功能。用小基站能夠把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化、分層化,解決熱點(diǎn)大容量上網(wǎng)的需求,同時(shí)又能更好地解決在鬧市區(qū)的覆蓋問(wèn)題。“在中國(guó)大中型城市高樓林立的情況下,覆蓋是一個(gè)大問(wèn)題,有時(shí)候一個(gè)高樓的拐彎處,信號(hào)就沒(méi)有了,小基站在解決這些問(wèn)題上就很容易。”李春亭說(shuō)。
如今,異構(gòu)網(wǎng)、一體化小基站以及vBBU(虛擬基帶池)部署成為構(gòu)建vRAN的關(guān)鍵。李春亭說(shuō):“在我們所倡導(dǎo)的異構(gòu)網(wǎng)解決方案中,宏站、室外小基站、分布式天線以及WiFi基站在異構(gòu)網(wǎng)中分擔(dān)不同角色。宏站主要用于實(shí)現(xiàn)區(qū)域的全覆蓋和高速移動(dòng)用戶的接入;室外小基站則用于在單位面積內(nèi)提升數(shù)據(jù)容量能力,減少宏站容量壓力,降低單個(gè)小區(qū)的終端連接數(shù),同時(shí)降低UE功耗,從而延長(zhǎng)電池使用時(shí)間;而分布式天線陣的部署則提供更大的速率和小區(qū)容量;另外,利用WiFi基站部署可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)用戶熱點(diǎn)話務(wù)吸收。”
C-RAN實(shí)施后,運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本會(huì)有明顯的節(jié)約。“云化以后,基于分層網(wǎng)、異構(gòu)網(wǎng)的小基站解決方案,能夠給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)極大的節(jié)省,而且管理非常方便。以前要管成千上萬(wàn)個(gè)機(jī)房,虛擬化以后,這些機(jī)房所有的軟件都運(yùn)行在一臺(tái)服務(wù)器或者幾臺(tái)服務(wù)器上,放在一個(gè)房間里就可以。”李春亭說(shuō),“云化以后,可以讓運(yùn)營(yíng)商直接涉足內(nèi)容提供商的服務(wù),將虛擬化后的管道更好地跟應(yīng)用對(duì)接,網(wǎng)絡(luò)利用效率更高。因?yàn)閯e的內(nèi)容提供商的服務(wù),只能在服務(wù)器層面上實(shí)施,而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商去做應(yīng)用,直接可以在無(wú)線層上實(shí)施,終端客戶的體驗(yàn)不一樣,對(duì)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓展也有潛在幫助,所以虛擬化是必然的趨勢(shì)。”
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智能終端的規(guī)模使用以及微博、手機(jī)視頻等3G用戶行為的形成,加速了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商正面臨著空前激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。用戶的ARPU值增長(zhǎng)緩慢,甚至在慢慢減少。與此同時(shí),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的流量迅速上升,用于建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、升級(jí)無(wú)線接入網(wǎng)的費(fèi)用不斷增加,而收入?yún)s增加緩慢。究其原因,目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,受制于傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的理念和方式,不能滿足巨大的移動(dòng)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)需求。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式局限多
在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中,智能終端、平板電腦等移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶行為是要求信號(hào)無(wú)處不在的宏覆蓋模式,而LTE等新的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)承載方式以高階調(diào)制、高頻段、高帶寬為特點(diǎn),組網(wǎng)模式優(yōu)選是微小區(qū)覆蓋模式。傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)理念和方式限制了高速移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,主要表現(xiàn)如下:
成本高,能耗大?
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式成本高、網(wǎng)絡(luò)能耗大,而目前用戶ARPU值增長(zhǎng)緩慢,因此在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代按照傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式運(yùn)營(yíng)商可能面臨入不敷出的尷尬。另外傳統(tǒng)站址選擇要求高,物業(yè)協(xié)調(diào)困難,也制約了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
支持高速率能力弱
? 傳統(tǒng)建設(shè)方案中相互割裂的蜂窩小區(qū)信號(hào)獨(dú)立處理,相互之間存在較大干擾,基站之間無(wú)法協(xié)同處理,支持高帶寬能力有限。
潮汐問(wèn)題解決難
? 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的特性決定了在不同時(shí)間、不同地域網(wǎng)絡(luò)容量差別非常大,存在“潮汐效應(yīng)”。傳統(tǒng)建設(shè)方式每個(gè)小區(qū)只能按照最大容量設(shè)計(jì),當(dāng)容量空余時(shí)不能在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)共享資源,效率低下。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代用戶吞吐率更大,潮汐效應(yīng)更加明顯,需要資源在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)共享。
多種制式融合難
? 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代是一個(gè)無(wú)線多制式網(wǎng)絡(luò)共存的時(shí)代,很多運(yùn)營(yíng)商同時(shí)擁有兩種以上制式的網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)方式很難實(shí)現(xiàn)多制式融合組網(wǎng)。
針對(duì)上述問(wèn)題,業(yè)界也在不斷進(jìn)行研究和探索,如中國(guó)移動(dòng)提出的綠色接入網(wǎng)架構(gòu)C-RAN,就是其中非常有代表性的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及應(yīng)用模式的理念創(chuàng)新,一經(jīng)推出便引起了諸多跨國(guó)運(yùn)營(yíng)商的普遍關(guān)注。
新理念打造新網(wǎng)絡(luò)
C-RAN是由集中式基帶處理池、遠(yuǎn)端無(wú)線射頻單元和天線組成的協(xié)同式無(wú)線網(wǎng)絡(luò),是一種基于開(kāi)放平臺(tái)的實(shí)時(shí)云型基礎(chǔ)設(shè)施,如圖1所示。
圖1 C-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
中國(guó)移動(dòng)C-RAN的核心理念為“綠色、協(xié)同、共享、基于同一平臺(tái)的云計(jì)算”。目前,產(chǎn)業(yè)界對(duì)C-RAN已展開(kāi)全面研究,最早提出“超級(jí)基帶池”解決方案的中興通訊已經(jīng)和中國(guó)移動(dòng)共同完成“上千載頻基帶池”技術(shù)方案論證和基于通用處理器原型機(jī)的驗(yàn)證,以及有源天線、LTE-A原型機(jī)等面向未來(lái)的C-RAN技術(shù)方案。
為加快網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化進(jìn)程,中國(guó)移動(dòng)對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也提出了更高要求,將更多3G、甚至4G新技術(shù)逐步應(yīng)用在GSM網(wǎng)絡(luò)中。如何將C-RAN這一面向未來(lái)建網(wǎng)方式的理念應(yīng)用在GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,以解決網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨的問(wèn)題,是有意義的探索。GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大,C-RAN理念的引入,將會(huì)帶來(lái)多方面的好處:
綠色節(jié)能
?網(wǎng)絡(luò)整體擁有總成本(TCO)由網(wǎng)絡(luò)建設(shè)支出(CAPEX)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支出(OPEX)組成,在傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)下,CAPEX中機(jī)房、傳輸、空調(diào)等配套占據(jù)60%以上,按照網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行7年計(jì)算,OPEX占總體TCO的60%以上,且主要來(lái)自空調(diào)電費(fèi)、機(jī)房租賃等配套消耗。
采用C-RAN建設(shè),大大降低配套投資,使得投資向主設(shè)備、光纖、管道、天面等運(yùn)營(yíng)商戰(zhàn)略資源上集中。我們以農(nóng)村地區(qū)新建6個(gè)站點(diǎn)為例來(lái)分析C-RAN和傳統(tǒng)建設(shè)方式的成本比較。可以得出:C-RAN模式實(shí)現(xiàn)基帶資源共享、靈活調(diào)度,有效提高資源利用率,節(jié)省9%的設(shè)備成本;C-RAN建設(shè)方式,革命性地降低機(jī)房、傳輸、天面建設(shè)成本,節(jié)省30%;相應(yīng)地,電力、維護(hù)等成本大幅縮減,節(jié)省76%。
協(xié)同與共享
? 中國(guó)移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)是全球最大的GSM網(wǎng)絡(luò),隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)飛速增長(zhǎng),現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不堪重負(fù):無(wú)線資源利用率75%以上,市區(qū)站點(diǎn)每小區(qū)都在8載頻以上,頻率復(fù)用系數(shù)小于10,頻率資源緊張;站距小于350m的站點(diǎn)逐步增多,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃異常復(fù)雜,傳統(tǒng)的小區(qū)分裂、加載頻等擴(kuò)容方式遇到了瓶頸。
GSM C-RAN解決方案充分利用共享和協(xié)同的思路:潮汐效應(yīng)會(huì)降低無(wú)線資源利用率, C-RAN技術(shù)目標(biāo)之一就是可以隨著話務(wù)資源的遷移自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源,如中興通訊采用的集中基帶資源池和多RRU小區(qū)合并技術(shù),不僅可以解決潮汐效應(yīng)導(dǎo)致的話務(wù)遷移,同時(shí)也利用多個(gè)RRU協(xié)同覆蓋,增加分集增益。
GSM C-RAN方案探索
C-RAN方案的正式提出到現(xiàn)在只有1年的時(shí)間,中興通訊在無(wú)線解決方案中引入相關(guān)理念,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品解決方案中的落地。
共享的基帶資源
? 業(yè)界3G、LTE基站基帶均在BBU上集中,部分廠商GSM設(shè)備基帶放在RRU上,中興通訊所有無(wú)線制式的設(shè)備基帶均集中在BBU上,目前GSM BBU可實(shí)現(xiàn)108載頻的基帶動(dòng)態(tài)共享,中興通訊將于2011年年底推出1000載頻以上基帶資源共享,為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模基站協(xié)同、共享打下基礎(chǔ)。
大容量低功耗、組網(wǎng)靈活
中興通訊的RRU設(shè)備是業(yè)界唯一的基于多載波功放的2T4R的設(shè)備,單RRU12載頻,支持單模塊跨小區(qū)配置方式(單模塊即可支持S66站型),無(wú)需配套,安裝方便,組網(wǎng)靈活,支持RRU的環(huán)型和鏈型組網(wǎng)。且設(shè)備本身峰值功耗僅460W。
多制式共存、平滑演進(jìn)
中興通訊所有的無(wú)線制式均采用SDR平臺(tái),基于開(kāi)放的MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)BBU及RRU的平滑演進(jìn), GSM/TD/LTE 基帶處理單元可以使用同一平臺(tái)架構(gòu),共用機(jī)框、背板、電源、主控、時(shí)鐘與傳輸。未來(lái)實(shí)現(xiàn)GSM、TD-SCDMA及LTE網(wǎng)絡(luò)的共BBU,多RRU共同成池組網(wǎng),收斂簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),降低基站間交互時(shí)延,為實(shí)現(xiàn)多小區(qū)協(xié)作式無(wú)線資源管理與無(wú)線信號(hào)管理提供基礎(chǔ)架構(gòu)。
完善的傳輸維護(hù)管理
? 目前中國(guó)移動(dòng)GSM承載網(wǎng)采用SDH,通常6—8個(gè)站成環(huán),占用一對(duì)光纖。中興通訊在GSM C-RAN中采用了快速鎖相、高質(zhì)量時(shí)鐘等創(chuàng)新技術(shù),從而支持18級(jí)級(jí)聯(lián),并且BBU和RRU間采用6G光口,和傳統(tǒng)SDH承載對(duì)于光纖資源的消耗相同,且支持光纖直驅(qū)、彩光直驅(qū)等多種承載方式,適用各種應(yīng)用場(chǎng)景。另外中興通訊利用BBU和RRU之間的CPRI接口協(xié)議的空閑字段,根據(jù)傳輸和網(wǎng)管需求,開(kāi)發(fā)出一系列滿足網(wǎng)絡(luò)集中維護(hù)管理的功能,使得網(wǎng)絡(luò)更具可控性。
實(shí)踐證明,基于C-RAN思想的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)“ 大容量、少局所”,給運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)極大限度的節(jié)流。在全球龐大規(guī)模的GSM網(wǎng)絡(luò)新設(shè)備采購(gòu)和老舊設(shè)備替換中,采購(gòu)具備C-RAN特性的GSM設(shè)備,用C-RAN理念打造新一代GSM網(wǎng)絡(luò),將是越來(lái)越多移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的選擇。
放眼未來(lái),C-RAN的研究還需要更多的產(chǎn)業(yè)界資源加入,通過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、電信設(shè)備廠商和傳統(tǒng)IT系統(tǒng)廠商的共同推動(dòng),不斷豐富C-RAN方案內(nèi)涵,加快新一代無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的推出,從而開(kāi)創(chuàng)高性能、低費(fèi)用的綠色無(wú)線接入網(wǎng)新架構(gòu)時(shí)代。
評(píng)論
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