C—RAN與傳統(tǒng)建站模式的比較

劉 波

【摘 要】本文簡單敘述了C-RAN的基本概念，分析了C-RAN組網(wǎng)模式，探討了C-RAN模式下的配套機(jī)房及電源解決方案，文章最后通過與傳統(tǒng)建站模式的比較，總結(jié)C-RAN建站的優(yōu)缺點。

【關(guān)鍵詞】C-RAN；組網(wǎng)；傳統(tǒng)建站模式

C-RAN是通過無線接入網(wǎng)向用戶提供不間斷、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)服務(wù)。其目標(biāo)是實現(xiàn)減少基站機(jī)房數(shù)量，減少能耗，提高頻譜效率，并實現(xiàn)資源共享和動態(tài)調(diào)度，以實現(xiàn)低成本，高帶寬和靈活度的運(yùn)營。本文主要從C-RAN組網(wǎng)模式、機(jī)房及天饋解決方案、與傳統(tǒng)建站模式的比較等幾個方面對C-RAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實施作了簡要分析。

1.C-RAN概述

無線接入網(wǎng)（C-RAN）是分布式基站的演進(jìn)架構(gòu)，分布式基站把傳統(tǒng)宏基站基帶處理單元（BBU）和射頻處理單元（RRU）分離，BBU和RRU之間按照Ir接口協(xié)議通過光纖連接，完成基帶數(shù)據(jù)的傳輸，在網(wǎng)絡(luò)部署時可實現(xiàn)“BBU集中設(shè)置，RRU拉遠(yuǎn)覆蓋”等功能。未來通過大容量BBU間的互聯(lián)組成集中式基帶處理池實現(xiàn)C-RAN架構(gòu)，以達(dá)到節(jié)約部分機(jī)房建設(shè)、減少電力消耗和降低維護(hù)成本的目標(biāo)。

在C-RAN無線接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中，集中式基帶處理可以大大減少覆蓋同樣區(qū)域的基站數(shù)量，減少配套設(shè)備特別是空調(diào)的能耗，通過所有虛擬基站共享一個基帶池，基帶池中的處理資源可以動態(tài)調(diào)度以處理不同的基帶信號，適應(yīng)移動通信系統(tǒng)中的潮汐效應(yīng)，使得基帶處理資源得到了最優(yōu)利用，能耗自然降低。

2.C-RAN組網(wǎng)模式

C-RAN集中式基帶池組網(wǎng)架構(gòu)如圖1所示。基于現(xiàn)有設(shè)備，集中式基帶池部署方案將多個無線基帶設(shè)備BBU集中放置于中心節(jié)點機(jī)房，RRU采用光纖拉遠(yuǎn)至覆蓋區(qū)。BBU-RRU間采用傳輸主干光纜進(jìn)行連接，采用雙路由的方式。RRU可根據(jù)實際容量的需求配置為環(huán)網(wǎng)連接或者單RRU雙上聯(lián)到BBU的方式。

C-RAN模式組網(wǎng)具有以下優(yōu)點：

（1）大大節(jié)約建站成本和周期

采用C-RAN模式建站，實現(xiàn)BBU集中機(jī)房安裝，對于RRU站點只需要安裝RRU和天線設(shè)備，節(jié)約了基站機(jī)房的租賃建設(shè)成本，并且由于基站建設(shè)過程中機(jī)房的建設(shè)周期所占比重較大，采用C-RAN模式建設(shè)將大大縮短建設(shè)周期。

（2）布點更加靈活

采用C-RAN 模式組網(wǎng)后各物理站點的選點和布局將更加靈活，可以將RRU設(shè)備靈活的分布到覆蓋區(qū)域的附近，提高了覆蓋效果，增加了選點布局的靈活性。

（3）網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量資源利用率顯著提高

C-RAN模式則可以按照一個C-RAN區(qū)域來規(guī)劃整體容量，所有基帶部分的資源都在BBU側(cè)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，通過BBU對C-RAN區(qū)域內(nèi)基站根據(jù)實時話務(wù)需求情況，對各RRU站點實現(xiàn)載頻資源的動態(tài)調(diào)配，大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)總的載頻配置需求，成功解決了話務(wù)潮汐效應(yīng)嚴(yán)重帶來的話務(wù)不均衡、資源利用率低的問題。

（4）提高傳輸網(wǎng)基帶傳輸資源的利用率

采用C-RAN模式組網(wǎng)傳輸網(wǎng)只需要對C-RAN區(qū)域內(nèi)的BBU中心機(jī)房提供基帶傳輸資源，C-RAN區(qū)域內(nèi)所有物理站點均共享中心機(jī)房基帶傳輸資源，由于話務(wù)的潮汐效用和峰值特點能大大的提高整個傳輸網(wǎng)絡(luò)基帶傳輸資源的利用率。

3.C-RAN配套解決方案探討

3.1 C-RAN基站機(jī)房配套解決方式

C-RAN的組網(wǎng)模式下單獨(dú)RRU站點將無需租用機(jī)房，只需租用天面或者地面適當(dāng)位置安裝RRU設(shè)備、室外電源設(shè)備及天饋桿塔等設(shè)備，相對傳統(tǒng)模式減少了對機(jī)房的需求，但是相對增加了天面的建設(shè)難度；對于BBU中心機(jī)房，每個機(jī)房需要安全性更高，更方便進(jìn)入的機(jī)房作為BBU中心機(jī)房。

BBU中心機(jī)房物業(yè)產(chǎn)權(quán)建議以自有物業(yè)為主、長期租賃物業(yè)為附的物業(yè)產(chǎn)權(quán)模式；機(jī)房建設(shè)盡量避免選擇在逼遷風(fēng)險小、電力有保障、傳輸管道通達(dá)方便的地方。

3.2 C-RAN基站電源設(shè)備解決方式

采用集中式基帶池部署，中心節(jié)點機(jī)房與遠(yuǎn)端共機(jī)房的站點，一般采用機(jī)房直流供電、機(jī)房交流供電方式。對于室外拉遠(yuǎn)新建站點，可采用室外電源柜直流供電方式。對于室內(nèi)拉遠(yuǎn)站點，可就近采用交流供電方式。

（1）機(jī)房直流供電

如果RRU與機(jī)房距離較近，可以利用機(jī)房的直流配電設(shè)備為RRU供電。由機(jī)房提供穩(wěn)定、可靠的-48V直流電。

（2）機(jī)房交流供電

采用220V交流供電，與-48V直流供電相比，電壓高、工作電流低、電源線上消耗的功率小，可以支持更遠(yuǎn)的拉遠(yuǎn)。

（3）室外電源柜直流供電

如果RRU離機(jī)房較遠(yuǎn)，可以考慮采用室外電源柜提供-48V DC供電。室外電源柜采用220V AC輸入，提供-48V DC或者220V AC輸出，內(nèi)置蓄電池以保證斷電時RRU正常工作。

（4）室外UPS交流供電

如果RRU離機(jī)房較遠(yuǎn)，可以考慮采用室外UPS提供220V交流供電。室外室外UPS采用220V AC輸入，內(nèi)置蓄電池以保證斷電時RRU正常工作。

4.C-RAN與傳統(tǒng)建站模式比較

采用C-RAN模式布點是實現(xiàn)較大區(qū)域的基帶設(shè)備集中安裝、基帶設(shè)備互聯(lián)共享而成為一個“基帶池”實現(xiàn)基帶資源的動態(tài)調(diào)配等諸多功能，與傳統(tǒng)的建站模式相比存在很多不同之處。

4.1無線技術(shù)比較

傳統(tǒng)的建站模式一般是每個物理基站就是一個邏輯基站，將基站的射頻部分、基帶部分等設(shè)備就近安裝在基站機(jī)房，一個基站的基帶部分只負(fù)責(zé)本基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的基帶數(shù)據(jù)處理、射頻資源分配調(diào)度、基站設(shè)備維護(hù)管理、無線射頻參數(shù)調(diào)整等功能，一個基站的射頻部分也只能將自己的數(shù)據(jù)交給本基站的基帶部分處理。

4.2機(jī)房及塔桅配套需求比較

采用傳統(tǒng)建站模式，每個物理站點需要配置一個機(jī)房和天面合適位置建設(shè)天饋資源，每個機(jī)房均需配備空調(diào)和提供380V的交流引入需求。

C-RAN的組網(wǎng)模式下單獨(dú)RRU站點將無需租用機(jī)房，只需租用天面或者地面適當(dāng)位置安裝RRU設(shè)備、室外電源設(shè)備及天饋桿塔等設(shè)備，相對傳統(tǒng)模式減少了對機(jī)房的需求，但是相對增加了天面的建設(shè)難度；對于BBU中心機(jī)房，每個機(jī)房需要安全性更高，更方便進(jìn)入的機(jī)房作為BBU中心機(jī)房。C-RAN模式實現(xiàn)BBU基帶池完全共享和動態(tài)調(diào)配后，對于區(qū)域內(nèi)無線的載波資源配置將大大節(jié)省BBU機(jī)房配置的總載波配置。

4.3其他方面比較

綜合分析C-RAN和傳統(tǒng)基站建設(shè)方式比較，除了以上差別之外，還有以下幾點優(yōu)勢。

（1）綠色環(huán)保方面優(yōu)勢

由于傳統(tǒng)基站每個基站都配置空調(diào)，而空調(diào)是基站主要的耗電設(shè)備，導(dǎo)致移動基站每年用電量居高不下，而采用C-RAN模式后，大部分RRU基站無需設(shè)置空調(diào)，用電量很少。因此，C-RAN模式對節(jié)能環(huán)保方面具有很大的優(yōu)勢。

（2）野外站點防盜安全性相對提高

由于基站減少了空調(diào)和直流電源系統(tǒng)，因此大量減少了電池設(shè)備和銅產(chǎn)品的使用，往往野外簡易機(jī)房站點是目前基站發(fā)生偷盜案件最高的區(qū)域，采用C-RAN模式后，RRU基站大部分采用上塔安裝，簡易室外電源設(shè)備采用水泥平臺和防盜鐵籠落地安裝，相對提高了站點防盜的安全性。

（3）站址獲取相對傳統(tǒng)建站模式要容易

由于C-RAN模式建站無需使用機(jī)房，一改傳統(tǒng)基站需要機(jī)房和天面雙重資源導(dǎo)致選點困難的局面，選址談點相對要容易，只需要天支及室外小型設(shè)備安裝位置就能輕松實現(xiàn)。

C-RAN除了以上優(yōu)勢之外，還有以下幾點不足。

（1）大容量站點美觀度降低

由于目前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較復(fù)雜，廠家單RRU設(shè)備容量有限等原因，相對傳統(tǒng)基站天面只需要安裝天饋設(shè)備而言，采用C-RAN模式基站將在天面增加了大量RRU設(shè)備和電源設(shè)備的空間要求，對天面環(huán)境影響相對增加。

（2）增加了美化站點的建設(shè)難度

對于天面原本需要美化的站點，傳統(tǒng)建站方式只需要考慮天線美化的問題，采用C-RAN模式后還需要考慮RRU設(shè)備和室外電源設(shè)備的美化要求，大大增加了美化設(shè)計的難度。

（3）樓面站點安全隱患相應(yīng)增加

由于采用C-RAN模式建站后很多RRU等設(shè)備露天放置，而天面由往往是人員活動的區(qū)域，增加了設(shè)備被破壞的風(fēng)險。

（4）BBU中心機(jī)房斷站或者逼遷將造成更大的損失

傳統(tǒng)模式基站單站出現(xiàn)斷站或者被逼遷發(fā)生是，往往只對單站覆蓋區(qū)域產(chǎn)生影響，但是對于C-RAN網(wǎng)絡(luò)，如果BBU機(jī)房一旦發(fā)生斷站或者逼遷的事故，將直接影響該機(jī)房BBU所有覆蓋的站點區(qū)域，影響將是巨大的。

5.結(jié)束語

隨著通信技術(shù)的進(jìn)步和多樣化，同時用戶對于無線帶寬需求的迅猛增長以及人們對于無線基站對城市美觀的影響日益重視。無線基站的組網(wǎng)模式必然推動C-RAN組網(wǎng)模式的推廣。然而，C-RAN模式在多網(wǎng)絡(luò)制式下的應(yīng)用得依賴于RRU設(shè)備功率和集成度進(jìn)一步的提升，天線技術(shù)的小巧、寬頻和美觀技術(shù)的更加完美。C-RAN的組網(wǎng)模式也是需要在傳統(tǒng)模式的基礎(chǔ)上逐步推廣和替代，目前運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀是擁有多種制式的傳統(tǒng)模式無線基站，如何在這種現(xiàn)狀下建設(shè)網(wǎng)絡(luò)正是我們通信設(shè)計人需要考慮的問題。

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