c-ran移动通信网络的改变

c-ran移动通信网络的改变

0端无线功能c-ran技术可以通过集成基本带宽处理、高速光传输网络和分布距离宽带级的无线模块来减少基站面积的数量，降低能耗，提高光谱效率，从而实现高效化、高带宽和灵活的运营，更好地帮助当前移动互联网和通信公司降低能耗、建设费用、运维费用，充分利用光谱资源，最终达到业务的可持续增长。1基于无线网络的无线局域网C-RAN的系统架构主要是由远端无线射频单元(RRU)与天线组成的分布式无线网络,所有基带处理单元和远端无线射频单元通过高带宽、低延迟的光传输网络连接起来。与传统的移动通信网络架构相比,C-RAN打破了RRU和BBU之间近距汇接的网络结构。其主要优势体现在以下几个方面。1.1站址房的数量和配套资源的完善根据运营商的统计结果,如图1所示,其相当一部分的支出是产生于包括勘站、土建和配套设备等方面,并且这三者相加而产生的成本支出目前大致已占到每站点CAPEX的50%左右,如此高的成本在很大程度上制约了企业的发展,减缓了企业的发展速度和规模的扩大,而C-RAN技术则可以大大减少机房的数量,很好地缓解企业的运营压力。此外,站点租金和电费约占每站点OPEX(运营成本)的70%左右,如图2所示。并且随着近年来我国房地产市场的调控,房屋租赁的费用正在逐渐增长,同时在2012年下半年,我国实行了阶梯式电价收费模式,这无疑会造成运营企业的建设和运维成本大大增加,不利于企业未来的发展与可持续经营。而在C-RAN架构中,基带处理单元的机房数量可以减少一个数量级,从而可以有效减少基站的建设与运维费用,大大降低每MB成本;有效减少因站址机房建设和租赁、空调等附属设施耗电带来的成本压力;实现配套资源的有效共享(GPS,电源,蓄电池,传输等);通过虚拟化技术完成基站处理资源灵活调配,实现业务量有效均衡,降低对单站的可靠性要求,从而降低成本。与此同时,集中式的基带池和相关辅助设备可以集中放置在一些骨干中心机房内进行管理,简化了运营管理,最大限度地减少了企业的管理成本,为企业未来的可持续发展及规模的拓展奠定了基础。1.2作式发送/接收在C-RAN中,虚拟基站可以在基带池中共享所有通信用户接收和发送的信息、业务数据和信道质量等信息。同时C-RAN的整体架构相比较传统技术而言,其更适合实现协作化无线收发技术,从而最终实现更高频谱效率。目前的协作式发送/接收主要分为2种方式:联合接收/联合发送(JP)以及协作式调度/协作式波束赋型(coordinatedbeamforming,CBF)。前者需要较大的系统开销,同时对于UE(用户体验)的数据需要在多个协作基站间共享。而后者则能够通过协作式波束赋型,以“较小”的开销提高小区边缘用户的吞吐量,多个传输点不必共享UE的服务数据。其性能比较如图3和图4所示。由图3和图4可以清晰地看到,C-RAN的整体架构相比较传统技术而言可以更好地提升小区的平均频谱利用率以及边缘频谱利用率,从而更好地提升传输容量与速率,并且随着将来多天线技术的普遍应用,在未来传输多个远端天线模块的无线信号所需的光传输链接带宽可达到几个吉比特每秒。1.3基带单元的升级C-RAN架构优先完成了基站到基站簇的集中演进,完成多站点间基带资源的动态共享和互为容灾备份,如图5所示。未来通过基带单元的升级,进一步提升基站簇中站点间的协同性,并通过大容量的BBU间的互联互通来实现基站簇间的协同性。与此同时,通过软件无线电的方式C-RAN能够提供更灵活的四网协同(2G、3G、WLAN和4G),进而可实现电信业与IT业的深度融合。2c-ran发展趋势作为一种新的无线架构模式,C-RAN未来的发展趋势主要有以下3个方面。2.1系统总体性能随着3GPPTD-LTE向LTE-Advanced的后向演进,多跳连接的网络拓扑以及支持8天线的高阶MIMO配置对OBRI(openBBU-RRHinterface)链路提出了极具挑战性的需求。因此,光纤传输技术是未来通信行业的发展趋势。从目前C-RAN无线信号传输的带宽需求来看,主要有1)GSM:1Gbit/s可承载40个载波,200kHz带宽/载波;2)TD-SCDMA:1Gbit/s可承载4个载波,1.6MHz带宽/载波;3)TD-LTE:10Gbit/s可承载1个8x载波,20MHz带宽/载波。光传输技术仅能够有效提升信息的传输效率与容量,在无线信号传输技术上,CPRI/Ir接口带宽从2.5Gbit/s逐渐增加到6.144～10Gbit/s。随着WDM技术的发展,商用系统单根光纤的容量可达3.2T以上。随着近年来我国的光纤网络铺设、架构技术的不断成熟以及被广泛生产和应用,其成本也在逐步降低,其中2.5G和10G商用光模块的价格近几年随着技术的逐渐成熟,其价格也在逐年下降,平均降幅达到35%～70%。依据城域传送网光纤资源丰富程度,特别是接入环的光纤资源状况,企业可采用不同的部署方案。1)当管道/光纤资源充足或建设光纤管道方便的地区,可采用光纤直驱部署方式,联合规划无线网及传输网建设;2)管道资源较紧张或新增光纤建设困难的地区可采用对接入层进行WDM/OTN升级,充分挖掘现有光纤传输能力;3)室内分布式系统,可采用统一无源光网络UniPON,同时提供数据接入和无线接入。2.2中性点协作化设计众所周知,在采用OFDM技术的蜂窝小区中,边缘的用户经历比较严重的信道间干扰(ICI),使得其系统性能明显降低,需要采用基站间协作技术降低干扰,采用干扰协调以及联合处理技术来解决,所以需要基站独立处理向协作化处理的演进。而C-RAN系统的一个主要目标是显著提高系统频谱效率,并提高小区边缘用户吞吐量。从图6与图7之间的SU-BF和SU-CoMP用户速率分布的比较可以看出,CoMP(协作多点传输)具有较大的应用潜力,其可以进一步提高频谱效率以及小区边缘吞吐量和继续挖掘TD-LTE的优势,从而减少基站间干扰,改善小区边缘覆盖更高的频谱效率,最终提供更好的用户体验。同时为了进一步降低网络复杂度,可以在调度时限制进行协作服务的终端数量,也可以在实际传输时指定参与协作的小区集合。2.3辅助的虚拟基础当前的BBU处理板是为某种专用的通信标准(如GSM、TD-SCDMA或LTE)而设计的,并仅能支持固定数量的载波。计算所需资源(如DSP,FPGA或GPP等)一般专门用来完成基站的物理层或MAC层的处理。所谓的虚拟化是指将计算机的资源抽象化。对用户隐藏了计算平台的物理属性,仅显示另一个抽象的计算平台。如果在基站系统中运用这一概念,“固定”设计机制带来的问题将迎刃而解。并且当虚拟基站实体的负载发生变化时,系统可以决定是否调整资源分配。如需要调整,所有的调整都将通过软件进行。在此机制下,很容易通过软件重新分配资源以构造支持不同标准的基站处理资源可在全局范围内进行分配,从而显著改善资源的利用率。因此,相信在未来的移动网络中,将出现基于实时基站虚拟化技术的基带池。3算法的局限性C-RAN作为目前最新的无线接入网构架,虽然能够帮助企业有效地降低运营成本,改善管理方