5G的 C-RAN前传技术认识

5G的 C-RAN前传技术认识

张亭亭

南京欣网通信科技股份有限公司 江苏南京 210032

摘要：

C-RAN是一种新型无线接入网构架，他是依据现网条件和技术进步的趋势提出的。C-RAN是基于集中化处理，协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。其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。

关键词：C-RAN、5G、光纤、基站

C-RAN架构

5G网络具备较高的密集组网、速率传输快的特点，这种特点导致前传网络相对4G急剧增加，所以5G的C-RAN的前传网络技术不仅需要大容量、低时延还要节省光纤资源等能力。为了解决前传的问题，现在启动了C-RAN前传试点，并在已有的4G基站的基础上安装5G，分别验证1、灰光直驱方案2、无源彩光方案两种4和5G共前传解决方案。

方案一：灰光直驱方案，适用于光纤资源丰富场景，4/5共模场景下仅需6根主干光纤，该方案成本低。灰光直驱方案优点是点对点组网结构简单，光模块成熟且成本低；缺点在于占用光纤资源较多。为了匹配主干光纤资源受限场景，AAU侧必须尽可能减少主干光纤资源占用数量。

方案二：无源彩光方案，适用于光纤受限场景，一根光纤支持整站所有制式所有频段的前传要求，同时支持远端制式、射频模块较多场景。无源彩光方案利用波分复用技术将多个射频信号以不同波长承载复用到一根光纤传输中，占用光纤资源较少，满足C-RAN传输的频率抖动和带宽等各项技术指标要求。

C-RAN区域内基站组网方案

C-RAN区域内基站要求按照C-RAN模式建设，BBU/DU集中放置在C-RAN机房，充分利用BBU/DU能力进行共框共板建设。

非C-RAN区域内基站要求按照D-RAN模式建设，新增BBU需求利用附近已有站点BBU资源，通过利旧BBU机框、利旧基带板或增加基带板扩容的形式满足需求，节省主控、GPS天线等。

C-RAN组网适用范围

市县城区场景均具备C-RAN组网潜力，该场景内光纤可达的4G宏站和微站全部采用C-RAN架构组网。

市县城区内的大容量室分站（配置RRU数大于9个）天然具备C-RAN架构，其BBU可不做二次集中。同一物业点内扩容相同制式的RRU，应接入与原RRU相同的BBU机房。

一体化微站、皮站、飞站不采用C-RAN架构组网。

C-RAN机房选取原则

应综合考虑集中机房配套、传输线路资源条件，结合建设投资、运维成本等多方面因素，统筹规划4/5G C-RAN部署，提高投资效益。

（一）以终为始、面向长远，科学开展C-RAN规划：

C-RAN规划要面向未来5G目标网架构，结合汇聚机房、综合业务接入区的规划，按照“以终为始”的原则科学开展，实现“规划一步到位、能力分步部署”。

（二）统筹兼顾、注重效益，全面考虑4/5G需求：

C-RAN规划要深入落实公司“降本增效”的工作要求，综合建设投资、运维成本等因素，统筹考虑5G新建和4G改造的需求，提高投资效益、降低运维成本。

（三）把控节奏、分步实施，逐步推进C-RAN部署：

C-RAN规划要合理把控节奏，结合5G建设进度，分步实施、逐步推进。现网4G已实现C-RAN部署的区域，应沿用现有规划实现5G基站集中；现网4G未实现C-RAN部署的区域，应根据C-RAN规划结果和5G建设节奏，逐步推进C-RAN的部署。

C-RAN组网规划要求

4G基站传输接入应在全业务光缆网架构基础上开展建设，分场景落实C-RAN组网要求，在保障网络能力和安全基础上，做到投资效益最大化。因此按照面、点、线的方式开展C-RAN组网规划。在传输线路专业划分综合业务区并细分传输微网格的基础上，无线专业需结合无线组网性能、主设备能力等，通过微网格汇聚的方式，合理规划C-RAN覆盖区。每个C-RAN区域内需选定一个机房作为BBU池机房，远期以满足未来网络演进需求为目标，近期优先保障近2~3年新建站点的挂接需求。远端RRU至近端BBU间的前传接入由传输线路专业进行传输路由的规划，C-RAN规划专业分工如下图所示：

PTN传输设备配置

C-RAN组网初期阶段充分利用现有PTN资源,相关PTN参数设备配置建议如下：

（1）、PTN核心、汇聚层扩容按照省公司指导意见进行建设。

（2）、无线C-RAN架构下的传输接入需求利旧现有PTN接入层设备进行接入。

（3）、接入层为保证环路结构的稳定性，新建GE接入环城区控制在5个节点左右，必须双上联到普通汇聚节点。原有GE接入环以实际流量状况为依据，逐步向10GE演进。原有GE接入环连续一周峰值带宽利用率达到60%的考虑扩容带宽，可采用裂环或升级10GEPTN环等方式扩容PTN系统容量。

（4）、当现有PTN接入层设备的端口无法满足无线BBU接入情况下，华为采用PTN960（再不能满足情况下采用PTN990）、中兴采用PTN6180、烽火采用PTN650设备进行替换，端口配置按照实际需求进行配置，而且根据集团公司相关要求，为确保投资效益，接入层新增设备暂不配置主控/交叉/电源保护。

传输线路设置

C-RAN机房的光缆路由应通过联络光缆双向上联接入到两个不同的一级分纤点，综合业务区内不同主干光缆环间也应建设联络光缆，联络光缆建议采用48-96芯。

电源及动环

（1）如果选用传输汇聚机房，需新增1套600A开关电源系统，新建电源系统建议作为C-RAN专用，取消一二次下电功能。

（2）C-RAN机房空调制冷需满足至少10个BBU机框、回传PTN设备的散热要求。为确保机房温度不大于28℃,最低配置2台5P空调（如根据功耗和面积计算法计算所需空调制冷量大于2台5P空调制冷量应增配空调）。

（3）C-RAN机房备电规格较高，建议配置2000AH以上蓄电池，满足设计建议传输备电8小时，无线备电5小时，并分开2组供电，每个单体电池均需配置监控级联专用模块。

（4）C-RAN机房开关电源、蓄电池、空调应同步纳入监控系统，动环监控告警等级按现网汇聚机房要求配置。

（5）C-RAN机架内BBU之间需考虑预留适当空间（建议1U）用于散热，风扇安装位置应利于BBU设备的散热。

（6）若C-RAN机房归属铁塔公司，电源扩容由铁塔公司负责，地市需将空开、功耗及备电时长要求提供给铁塔公司。

（7）若C-RAN机房为自有机房，电源扩容分工界面如下：当采用传输机房（含现有及新建传输机房）作为C-RAN机房时，如果无线与传输共用电源，由传输专业负责电源扩容。当采用基站机房作为C-RAN机房时，电源需求由无线项目负责，列入当期无线配套项目。电池需要扩容，机房承重又无法满足铅酸电池安装条件的，可以考虑采用磷酸铁锂电池。

结语

C-RAN的总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。

参考文献：

[1]巧玲，田宇兴，陈东进．WDM—PON在移固融合发展中的优势分析(J)．移动通信，2015(1):87～9O．

[2]林炎，侯欣 ，杜清军 ,小基站回传方案探讨及应用场景思考(J)．邮电设计技术,2015(10)：72～76．