讀懂C-RAN[分析運用]

1、讀懂C-RAN一 C-RAN是什么？C-RAN是根據現網條件和技術進步的趨勢，提出的新型無線接入網構架。C-RAN是基于集中化處理(Centralized Processing)，協作式無線電(Collaborative Radio)和實時云計算構架(Real-time Cloud Infrastructure)的綠色無線接入網構架(Clean system)。其本質是通過實現減少基站機房數量，減少能耗，采用協作化、虛擬化技術，實現資源共享和動態(tài)調度，提高頻譜效率，以達到低成本，高帶寬和靈活度的運營。C-RAN的總目標是為解決移動互聯網快速發(fā)展給運營商所帶來的多方面挑戰(zhàn)（能耗，建設和運維成本，

2、頻譜資源），追求未來可持續(xù)的業(yè)務和利潤增長。二 C-RAN網絡演進步驟第一步 射頻拉遠，RRH無限接近天線名詞解釋BBU (Building Base band Unit) : 室內基帶處理單元。 RRU ：遠端機即射頻拉遠單元。D-RoF：數字光載無線通信，利用光纖/CPRI/OBSAI傳輸無線信號。CPRI（Common Public Radio Interface）：通用公共無線電接口。無線基站內部無線設備控制中心（簡稱REC）及無線設備（簡稱RE）之間主要接口規(guī)范。第二步 BBU集中化 前傳 (FrontHaul)，主要是從天線的BBU（Building Base band Unit：

3、基帶處理單元）到基站控制器RRH（Radio Remote Unit：射頻拉遠單元）或RRH（Remote Radio Head：射頻拉遠頭）之間的連接。下一代的BBU產品將支持多站點且具備專用接口以支持CoMP。多點協作傳輸(CoMP：Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)是指地理位置上分離的多個傳輸點，協同參與為一個終端的數據(PDSCH)傳輸或者聯合接收一個終端發(fā)送的數據(PUSCH)。第三步：實現BBU協作處理且云化的基帶池S1接口是MME/S-GW網關與eNB之間的接口。X2接口是eNB與eNB之間的接口。三 C-RAN

4、的特點C-RAN的四個C：Centralization（集中化），Cloud（云化），Cooperation（協作），Clean（清潔）C-RAN的優(yōu)勢：1）無線性能方面：BBU之間超低時延，確保更好的LTE-A小區(qū)邊緣吞吐率更優(yōu)化的X2接口，減少到核心網的S1和X2接口更易于部署CoMP簡化移動性管理2）加快建網速度，節(jié)省基站空間3）降低成本降低建站和維護成本無線IPSec減小能耗設備MINI化，目標將BBU做到手機級大小四 關于CPRI通用公共無線接口（CPRI）聯盟是一個工業(yè)合作組織，致力于從事無線基站內部無線設備控制中心（簡稱REC）及無線設備（簡稱RE）之間主要接口規(guī)范的制定工作。發(fā)

5、起成立CPRI 組織的公司包括：愛立信、華為、NEC、北電網絡及西門子公司，CPRI對其它組織和廠家開放。CPRI 基本原理CPRI 是可傳輸三種信息流的數字化接口:用戶平面、控制和管理 (C&M) 平面以及同步平面 數據。 如下圖所示,其包含第 1 層和第 2 層。 第 1 層包含物理層和時分復用層;第 2 層能夠 提供更大靈活性和可擴展性的功能。 CPRI 可在一個 BBU 和一個 RRU 之間使用;或用于一個 BBU 與菊花鏈或星形結構的多個 RRU 之間。CPRI 協議層如下圖所示,可將 CPRI 信號指定為不同的比特率,最高為 9.8 Gbps。 線路速率與傳輸至 RRU 的數據/光

6、譜量成正比。CPRI 和 OBSAI 線路速率OBSAI-開放基站架構協議CPRI接口、OBSAI接口都是BBU與RRU（RRH）直接的接口五 前傳和回傳的定義終極版本的C-RAN已經沒有了回傳，只有前傳。前傳的技術要求：1）接口標準：CPRI2）站點的Bit速率要求：如果3扇區(qū)，LTE 20MHz 2*2MIMO，CPRI的bit速率要達到3*2.457Gbit/s。如果站點支持LTE-A+3G+2G：15個RRH，CPRI bit速率需達20Gbit/s3）時延：CoMP部署要求最大往返時延為200400s4）時延抖動和同步：CPRI基帶信號傳輸要求非常嚴格的低時延抖動。不但要解決FDD

7、LTE+的頻率同步問題，還要處理好LTE-A系統(tǒng)的時間同步。CPRI基帶信號同步。對于前傳，光纖網絡是必須的；對于小型站點，可以用微波鏈路作為可選項。六 供電和監(jiān)控問題由于集中化BBU和分布式RRU之間要求Gbit/s級的傳輸容量和超低時延，很多運營商首次部署C-RAN時采用光纖直連的方式，但隨著Small Cell的增多，這并不是一個面向未來的解決方案。相對于OTN，光纖直連難于管理，不支持故障和性能檢測，且缺乏保護。相反的，由于系統(tǒng)時延，時延抖動等問題，現網OTN也無法滿足CPRI接口需求。于是，需要一種基于OTDR技術的光監(jiān)控解決方案。供電問題也是一個大問題，特別是無機房RRU遠端供電問

8、題。因此，前傳有兩種解決方案：主動式和被動式解決方案。主動式解決方案：CPRI數據流通過OTN或Eth+壓縮方式封裝傳輸，由站點端提供供電。被動式解決方案：無需對CPRI數據流封裝，無需供電，但必須光監(jiān)控。七 一些前傳解決方案1）光纖直連把BBU和RRU之間采用光纖連起來，形成點對點星型網絡。PtP(Peer to Peer)點到點全雙工模式。SFR(Serial Fiber Ring)串行光纖環(huán)半雙工模式。在PTP模式中，兩個轉換器之間需要通過兩根光纖來連接，一條光纖負責一個數據流向(RX和TX)。為了擴大串口設備連接數量，用戶可將光纖發(fā)送端口連接到下一個slave節(jié)點，最后繞回到master節(jié)點，組成一個光纖回環(huán)。優(yōu)點：帶寬、時延、頻率穩(wěn)定性都可滿足要求，維護簡單，成本相對較低。缺點：浪費光纖，傳輸距離短，沒有保護。適用場景：光纖資源豐富，BBU與RRU之間距離短，保護要求較低的場景。2）被動式CWDM(稀疏波分復用)優(yōu)點：節(jié)省光纖，無需有源器件，高可靠性，適合室外部署缺點：需統(tǒng)一采