我們通過無線網絡上網時,手機發出的信號需要穿越基站,承載網,到達核心網,與此同時,核心網發出的數據也需要穿越承載網跟基站,才能到達手機,從而完成生命的大和諧。那么,從服務于多個用戶的基站到核心網之間,到底需要多大的帶寬呢?這就涉及到回傳帶寬的估算問題。其實原本回傳帶寬的算法并不區分4G和5G,但考慮到5G的架構還包括前傳和中傳,因此在第一部分先做個總體介紹。
1、什么是回傳?
話說5G的網絡架構,最廣為流傳的,莫過于下圖中的AAU,DU,CU加核心網的標準結構了。
AAU:ActiveAntennaUnit,有源天線單元,是RRU跟天線的合體;
DU:DistributedUnit,分布式單元,原4G的BBU拆分出需要實時處理的部分,一般隨AAU一起在站點部署;
CU:CentralizedUnit,集中式單元,原4G的BBU拆分出非實時處理的部分,一般認為應該集中式部署,可管理多個DU;雖說架構如此,在實際的5G網絡部署中,暫時沒有強烈的網元拆分的動力,DU和CU基本都是合一部署的。這種情況下,DU加CU還是叫做BBU。由于CU和DU合一部署為BBU,它們之間的傳輸就成為了內部接口。因此大家最關注的,還是BBU與核心網之間的傳輸:回傳。
實現回傳網絡相關的技術都已經非常成熟了。在一般的網絡規劃中,無線側必須要傳遞給承載一個關鍵數據:5G站到底需要多大回傳帶寬?
2、回傳帶寬怎么算?
假設采用5ms單周期,100M帶寬的小區理論峰值速率可達7.2Gbps,一個站一般有3個小區。是否應該給承載網傳遞如下信息:一個5G基站需要至少21.6Gbps的帶寬?
當然,如果按照這個值來建網的話,網絡運轉肯定是沒問題的,但想想還是有些浪費:一個基站下的小區在每時每刻都能達到峰值嗎?除了凈荷之外,還有各種包頭,操作維護的開銷都考慮到了嗎?
其實,在真實網絡中,基站覆蓋一片區域,用戶有的近有的遠,信號有的好有的壞,也并非所有用戶都在鉚足了勁下載,多數還是聊微信刷微博,所以達到小區峰值速率是不可能的,最終下來就是一個平均速率。
關于這個小區平均速率,需要通過仿真得出平均頻譜效率,再乘以實際的小區帶寬,就可以得出小區的平均速率。
比方說,如果我們取5G的平均頻譜效率為10比特每秒每赫茲,在100M帶寬下,一個小區的平均速率就是1Gbps。綜上,平均速率再加上10%的開銷,一個三小區站點需要的平均回傳帶寬為3.3Gbps。雖說平均速率一般可保證站點運行無虞,但保不齊可能在某個時刻爆發,從而突破這個平均值。因此我們也還是需要考慮下峰值的。
因此,業界一般把(1x小區峰值+2x小區均值)x110%作為整個站點的峰值。俗稱“一峰加兩均”,其中的110%就是考慮了10%的開銷。因此,一個三扇區的100M帶寬5G站點,所需的峰值回傳帶寬為(1x7.2Gbps+2x1Gbps)x110%=10.12Gbps。在實際部署時,站點的回傳帶寬在必須要大于均值,按照峰值來設計峰值當然最好。
3、C-RAN情況下呢?
按理說這個問題到此就該結束了,但由于5G網絡架構的多樣性及演進的考慮,一種叫做C-RAN的架構經常可以見到。
其實C-RAN的全稱是CentralizedRAN,也就是BBU的集中式部署(因此也叫做BBUPool),雖然這個縮寫也可被解讀為CloudRAN,但目前距離無線網絡的云化尚有較遠的路要走,我們還是按照BBU集中來假設。在這種情況下,這些集中起來部署的BBU,到底需要多少帶寬的回傳資源呢?把各個BBU的帶寬加起來就行了!跟前面的思路類似,可以每4個BBU作為一個組,其中1個BBU的回傳按照峰值算,另外3個BBU的回傳按照均值算。一個C-RAN站點需要的回傳帶寬,把多個這樣的組加起來就可以了。如此一來,平均下來每個BBU能分到的帶寬稍多于其平均帶寬。如果有的站點話務突發怎么辦?因為所有BBU是共享總的傳輸帶寬的,話務有的高有的低,總體還是趨向于平均值。綜上,建網是要考慮成本和收益的,回傳帶寬,夠用就行。
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