C-RAN部署工程实施应用.doc

1、1C-RAN 部署工程实施应用【摘要】：C-RAN 本质是通过实现减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源共享和动态调度，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营。目标是为解决移动互联网快速发展给运营商所带来的多方面挑战(能耗，建设和运维成本，频谱资源)，追求未来可持续的业务和利润增长。 主要研究范围： C-RAN 部署原理； 主流设备选型分析； 传输线路部署原则； 经济效益分析； 应用现状分析、优缺点比较； 典型案例分析。 【关键词】：C-RAN；案例；GSM；多网多模融合 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 一、C-RAN 发展情况 1、C-

2、RAN 的昨天 C-RAN 诞生需求推动 2随着移动互联网时代的来临，数据业务需求迅猛增长，GSM 不堪重负，网络质量下滑、建网成本巨大等问题全面显现： 1、客户群持续增长，数量流量激增，新一轮扩容需求导致网络压力大 2、城区网络弱覆盖和三高问题严重，无线质量下滑； 3、城市化进程加速，区域性话务潮汐现象凸显，设备无线利用率低；4、站点寻址困难，建设周期长整体配套投入带来 CAPEX 高； 5、传统设备功耗大,配套电费多运维 OPEX 费用居高不下； 6、存量设备难以演进,无线接入网融合无法实现,带来投资风险。 容量与质量，成本与演进矛盾难以解决，中移推动建网方式革新探索。 C-RAN 标准发

3、展及规模应用 C-RAN（Centraliezed Cooperative Cloud：集中式/协作式/云计算RAN）是移动集团公司和研究院于 2010 年 4 月提出的新一代绿色无线接入网架构（C-RAN V1.0 标准） 。 2010 年 10 月，中移研究院联合 IBM、Intel、爱立信、中兴、诺西、华为在第四届移动互联国际研讨会进行 C-RAN 主题探讨并签署 MOU（C-RAN V2.0 标准） 。 2、C-RAN 的明天 2011 年，中移在湖南长沙、河北保定、贵州毕节等多个省市开展 C-RAN 试点部署。 3新型 C-RAN 架构是传统 RAN 的一次革命性变革。现存的 RAN

4、 不可能在一夜之间被取代，而且，C-RAN 的各种技术挑战也需要在实验室及外场环境中仔细开发和反复测试以确保其可靠性。C-RAN 必须采用逐步演进路线即逐步成熟并取代传统 RAN。 在 2011 年底实现近期目标：集中化（已基本实现） 近期目标：在 GSM/TD-S/TD-LTE 商用网络实现集中化 现网采用光纤直驱模式实现集中化部署 现网采用 WDM 模式实现集中化部署 实现中等动态载波池，缓解潮汐现象 实现 1000 载波以上的基带池 集中化目的：缓解选址难及能耗问题、降低建网成本及提高建网速度、降低运维工作量和成本、解决大范围潮汐效应问题 已有成果：1000 载波以上的 TD-SCDMA

5、 基带池 在 2013 年底实现中期目标：协作化 中期目标：C-RAN 协作化多模基站平台 验证 LTE-A 协作式无线电等新技术，推动标准化 评估 GSM 干扰协调技术，推动产品化应用 基于集中化载波池中部署协作化技术 协作化目的：缓解空口干扰并极大地提升空口速率 已有成果：G/T/L 三模原型机实现实时信号处理 在 2015 年底实现远期目标：虚拟化 远期目标：基于云计算的虚拟化基站 4验证通用平台的大规模 BBU 互联技术，实现实时虚拟化技术 多模共平台，实现 C-RAN 混合组网 实现通用平台上无线网、核心网和业务网的融合 虚拟化目的：解决多模潮汐效应问题，实现不同模式间资源共享 已有

6、成果：基于 IT 平台的 G/T/L 三模原型机；基于 Fat-tree 架构的大规模互联方案 图 1.2 C-RAN 技术演进阶段时间表 预计随着 3G、LTE 网络不断发展，以及各设备厂商设备成熟度的不断提高，在未来 2-5 年内国内各运营商（尤其是中移）将迎来一个 C-RAN较大规模部署、替换的高峰。 但是就目前各运营商介入的态度来看，中国移动作为 C-RAN 概念的发起人，积极性远高于其他两家运营商，目前国内各省均在不同规模的开展 C-RAN 的试点工作。联通、电信尚持观望态度。 设备厂商除了华为、中兴积极跟进外，其他厂商均动作较慢，对 C-RAN 的发展前景持观望态度。 而从网络层面

7、看，目前中移也仅完成了 GSM 网络的 C-RAN 部署试点，暂未开始 TD、LTE 等多网共同试点。 二、C-RAN 方案编制要点 1、部署环境分析 1.1 部署规模类型 5从规模上，主要分为小范围独立部署、现网升级演进两个大类。 小范围独立部署： 通常为面积较小的专网部署方式，如某工业园区、大学城、某大型小区分布系统等，建设方式基本全部新建。 优点：实施简单，较理想化的模型结构。 缺点：目前国内各运营商 2、3G 网络规模都已基本成型，通常作为试点考虑，通用性差。 现网升级演进 通常作为较大范围部署方式，如城区整体演进策略。 优点：通用性强，应对范围广泛； 缺点：投资大，需多方考虑现有网络

8、站址、天面、配套、传输资源或存在浪费情况，难以统一规划部署。建议一次规划、分步实施，工程复杂度高，操作困难。 1.2 部署区域预勘 C-RAN 预勘除了常规站点预勘工作外，需要特别注意以下要点： 1、区域内各拟建 RRU 站点的话务分布预测 一般勘查中，我们需要根据拟建站点覆盖区域的人口、人群类别、渗透率以及周边站点话务等情况，预估该站点的最忙时话务量。而在 C-RAN 预勘时，除了预估单个站点的最忙时话务量外，还需要对以下两方面特别关注： 拟建站点一天内时间层面的话务分布情况； 部署区域的整体话务分布情况。 6以毕节学院为例，整体部署区域内常驻人口以学生为主，且数量基本保持固定（寒暑两假例外

9、） 。但整体区域内，各功能片区时间层面话务分布不均，早 9：00-晚 17：00 话务主要集中在教学区域，晚 18：00-24：00 话务集中在住宿区。 2、BBU 汇聚机房 BBU 汇聚机房主要考虑以下参考因素： 机房面积：机房面积应根据 C-RAN 部署区域大小、拟建 RRU 数量、以及 BBU 载频/接口容量，同时综合考虑传输设备需求、3、4G 预留。 站址位置：汇聚机房一般推荐位于部署区域中部。但对于较大规模部署区域，需要多个汇聚机房的情况，建议按切换频繁程度、区域话务平均程度划分片区，汇聚机房分别设置于片区中部。 对于现网升级演进类型的 C-RAN 部署，除了上述两种因素外，现网传输

10、资源（尤其是线路资源）应作为第一优先级的考虑因素，避免不必要的浪费。 1.3 无线设备选型 目前相对成熟的设备厂家为华为和中兴。BSC 及 BTS 基本信息如下： 其他厂商有待后续研发支持。具体情况请参见下表： 在无线设备选型必须考虑以下因素： 1.3.1 BSC 侧 BSC 侧除了通常考虑的 Abis 口、载频利用率等因素外，需要务必与7厂家核对现网 BSC 软件版本是否已支持 C-RAN 功能。 1.3.2 BBU 侧 BBU 主要需额外考虑的因素： 1、BBU 接口/载频容量； 2、BBU 侧载频配置（即载波池配置）：应按该 BBU 区域总体最忙时话务预测情况配置； 3、RRU 组网方式

11、是否支持多 RRU 级联链型组网、环形组网及环网保护功能； 4、是否支持多网多模共 BBU；（非必要，但 3、4G 预留） 5、能够根据业务需求动态分配载波资源并进行基带处理； 6、软件版本核实 1.3.3 RRU 侧 RRU 侧需额外考虑的因素： 1、RRU 载频容量； 2、RRU 侧载频配置（即单站配置）：应按该 RRU 覆盖区域最忙时话务预测情况配置； 3、是否支持多网多模共 RRU；（非必要，但 3、4G 预留） 4、RRU 组网方式是否支持多 RRU 级联链型组网、环形组网及环网保护功能； 5、RRU 最大拉远距离与各级级联拉远距离； 6、软件版本核实 三、阶段性总结 81、现网部署

12、 C-RAN 的条件总结 C-RAN 现网部署场景建议满足的条件： 区域条件： 成片新建或替换的区域 区域内潮汐效应明显或整体话务量低，如成片小区室内覆盖场景或相对较近的农村场景 传输条件： 光纤资源较为丰富或成片新建 机房条件： 自有机房，空间及电源等配套成熟，冗余度大或成片新建 规模部署制约因素分析： 根据传输网规划，接入环传输方案的设备部署主要按照物理站点数（900/1800/TD 共站时作为 1 个物理站点）及其分布进行规划，现网接入环物理站点数一般为 615 个，典型的约 10 个物理站，环上 GSM 基站需要 1 对光纤（以上数据根据 2012 年中兴 C-RAN 产品数据推算，需

13、持续跟进，下同） 传输距离： 级联的白光直驱级联总传输距离最大为 40km BBU 处理能力： 中兴、华为目前的 BBU 可分别处理 108 个和 72 个载波，后续处理能力可扩展。 从试点情况来看，目前已经基本实现 C-RAN 第一阶段的基本功能，9但在试点中还存在这相当多的限制和问题，需要后期设备厂家的继续研发、克服解决。 2、C-RAN 所面临的挑战 C-RAN 部署规模问题：C-RAN 的部署规模不能一概而论，需各地综合考虑现网资源条件，以及面向未来的规划、建设难度，考虑部署规模。 传输的规划和部署问题：传输网络节点数量庞大，组网功能复杂，性能及可靠性要求高，传输网的部署在考虑 C-R

14、AN 需求的同时，其他接入对象的需求也在不断变化和演进，如 GSM、TD-S、TD-LTE 以及集团客户、LAN、家庭客户等。 光纤链路运维问题：对于 GSM CRAN 试点中采用的白光直驱方案，BBU/RRU 间光纤链路性能监控指标只能呈现在无线网管上，传输管理需求也通过无线设备的功能实现，与现有 SDH 的 OAM 和网管相比，完善程度有待提升 2、3、4G 多网多模共设备问题：目前仅中国移动 GSM 网络开始 C-RAN 测试，3、4G 多模设备暂未参与，需今后持续跟进。 BBU 或 BBU 池满配容量问题：BBU 或 BBU 池满配容量越大，可实现更多潮汐话务场景下的载波资源调度，节省

15、更多基带处理资源，但 BBU 或BBU 池满配容量越大，设备的维护管理难度和可靠性要求也越高 C-RAN 组网需面向 3G、LTE 演进：在 GSM C-RAN 网络基础上升级3G、LTE，使用传统组网方式，机房、传输、配套等均有比较成熟的演进思路；如果采用 C-RAN 架构，对于 GSM、TD-SCDMA、TD-LTE，上述各因素在设备重用和演进方式上差别很大，哪些因素有重用的需求，以及有重10用的可能性，需要进一步评估 参考文献： 1 中国移动通信研究院，C-RAN 无线接入网绿色演进白皮书 1.0.0RC，2010 年 3 月 作者简介： 冯羽佳，男，1983 年生，2005 年毕业于南京东南大学，获通信工程学士学位，现在江苏省邮电规划设计院有限责任公司工作，长期从事无线网络规划设计咨询工作。曾经参与中国移动四川省 G 网 2007 年第一期川东北 9 地市 BSS 扩容工程、中国移动四川省 G 网 2007 年第二期川东北八地市 BSS 扩容工程，获 2010 年度四川省省局级优秀设计奖一等奖。