4G网络开展C-RAN预埋 可助力5G快速规模部署

作者:黄小光 赵品勇 汪伟 责任编辑:吕萌 2018.10.11 14:02 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)4G已为用户提供了前所未有的使用体验,大大改变了移动互联网用户的业务使用习惯,实现了人与人、人与物之间的通信更进一步。然而,随着各种技术的突破,5G网络与其他先进技术之间实现了相辅相成、协同发展的新局面。5G不仅需要满足人们对超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性的需求,能够为用户提供高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体现,同时还要渗透到互联网的各个领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等进行深度的融合,实现“万物互联”的愿景,有效地满足工业、医疗、交通等垂直行业的信息化服务需要。

因此,5G不仅解决人与人、人与物之间的通信需求,还需解决物与物之间的通信需求。为了应对不同场景、不同业务的部署需求,5G组网架构需要同时满足建设成本低、网络性能优、系统演进便利、新业务部署快的特点。

1539237932534046397.jpg

5G部署面临三重挑战

面对多样化场景的极端差异化性能需求,5G架构需有利于多种场景(区域覆盖、线覆盖、点覆盖)、多种站点类型(宏基站、小微基站、室分站)的扁平化部署,重点需解决以下方面的问题。

一是建设成本及组网性能。5G系统站址密度将进一步提升。站点规模增加意味着高额的建设投资、站址配套、站址租赁以及维护费用,同时也造成无线机房、无线设备、传输设备、后备电源、空调等设备重复投资和能源消耗问题。另外,新增资源投入无法给运营商带来成比例回报,实际收入增长缓慢。而无线小区密度的增加、站间距逐渐减小以及多系统融合应用,将大大增加用户的切换次数和切换失败概率,降低用户业务感知。

二是系统演进。5G接入网重构为CU+DU逻辑架构,现有4G系统架构不能满足未来差异化业务承载需求,不利于未来CU/DU的分离部署。因此,5G新系统部署不仅需要考虑5G本身的部署需求,还需兼顾现有4G设备向5G演进需求,兼顾4G/5G融合组网、协同部署需求,为充分发挥多频段、多制式资源互补及网络演进奠定基础。

三是业务部署。无线应用市场进一步拓展,诸多垂直行业客户对有效、安全和低时延的无线接入网络有强烈需求,面向垂直行业(如工业互联网、车联网、企业网等)提供无线网络接入服务,甚至提供特色应用服务是5G需要重点考虑的问题。

MEC(Multiaccess Edge Computing,多接入边缘计算)实现了无线网络和互联网两大技术有效融合,可为垂直客户创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境,加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载,让消费者享有不间断的高质量网络体验。兼顾业务时延和计算能力需求、构建MEC核心能力、分场景灵活部署MEC正是拓展新业务模式、提升产业价值的重要的解决方案。因此,5G无线网部署需有利于实现MEC下沉部署需求,也有利于推动各类新兴业务快速拓展。

5G C-RAN架构部署的考虑维度

为解决成本、性能、演进、新业务部署中将面临的问题,在面向RAN2020的演进过程中,接入网侧新引入C-RAN新组网架构,从而构建实时功能与非实时资源的灵活部署、功能模块化、协同弹性化、RAN切片化的能力。

考虑到C-RAN具有降低成本、改善性能、面向演进、满足新业务部署的优势,为满足多样化场景的极端差异化业务性能需求,未来5G接入网将以C-RAN架构为主进行部署。采用C-RAN进行组网时,需从BBU集中度(C-RAN区大小)、BBU/DU池化集中点(接入机房)、前传接入方式几个维度进行规划。

1539237973730074636.jpg

单C-RAN覆盖范围

C-RAN覆盖区范围大小需进行合理规划,单C-RAN区覆盖范围大小与网络安全性、投资成本效益、网络性能、演进能力等密切相关。从投资成本效益角度分析看,以5年为一个时间段评估发现,利旧现有机房C-RAN成本均比D-RAN低;而当单个C-RAN区域内超过8个物理点后,通过租用汇聚机房建设C-RAN成本会比D-RAN低;当单个C-RAN区域内超过14个物理点后,新建机房建C-RAN投资成本低于D-RAN。从不同区域大小对设备能力配置的需求看,结合现有无线厂家主设备能力及规格参数,按标准2米机架通常可以布放8~10个BBU左右分析,建议单个C-RAN区池化BBU不超过30个,C-RAN区覆盖面积合理区间为0.5~1.5km2。

综合考虑建设部署成本、小区边缘协同性能提升指标、5G超密集组网后RRU挂接需求、传输一张光缆网发展等多个维度需求,建议单个C-RAN区覆盖8~10个宏站物理站址为宜,按照站间距300~500m计算,单个BBU池的覆盖能力在0.5~5km2左右,可以依据实际站点部署情况做适当调整。

BBU/DU池机房

C-RAN机房建议选在传输管道资源丰富的区域(如综合业务区一级光交环路的光交箱附近)、具备后续进出维护方便的优势、避免短期内被拆迁风险等。同时,需考虑GPS室外安装条件是否满足。现有传输汇聚机房、空间足够的基站机房均可作为BBU/DU池机房,不具备利旧条件的情况下,建议开展新接入机房选址规划。新增BBU/DU池化汇聚机房需兼顾传输接入层机房双重属性,不仅需满足区域内4G/5G所有BBU汇聚,同时需考虑未来CU/MEC部署及全业务OLT下沉需求。以自建砖混机房配置传统铅酸电池为例,机房空间需配置25m2以上。

前传组网方案

5G高密集组网、高速率传输以及高频通信技术的应用,使得前传网络的流量压力急剧增加,同时对时延要求提高。因此采用的前传网络技术需同时具备满足低时延、节省光纤资源等能力。典型前传技术主要是白光直驱、CWDM彩光、OTN/WDM技术。

白光直驱方案的优点是可满足C-RAN传输的频率抖动和带宽要求等各项技术指标要求,点对点的组网结构简单,光模块成熟且成本低;缺点在于占用光纤资源较多。故白光直驱方案的适用场景为光纤资源丰富的短距离C-RAN传输。

CWDM彩光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对光纤传输,占用光纤资源较少,可满足短距离C-RAN传输的频率抖动和带宽要求等各项技术指标要求,但成本相对较高,当彩光直驱涉及波长数较多时,建设和维护难度较大。

OTN/WDM方案优点是OTN传输设备产业链比较成熟,可同时承载C-RAN和其它类型业务,不仅占用光纤资源少,同时有利于扩容演进,基本满足保护倒换时延要求。缺点是需增加有源设备,在成本及配套方面要求更高。

面向远期5G演进的C-RAN中,具备条件的情况下建议采用OTN前传技术,近期亦可以采用更低成本的彩光方案。

可实现5G快速规模部署

现有4G网络提前开展C-RAN架构预埋有利于实现5G快速规模部署,包括以下方面。

一是以一张光缆网为目标导向,将远端RRU前传接入作为传输业务接入需求开展传输规划,同时以综合业务区为范围开展C-RAN区域细分规划,根据综合业务区大小,建议单个综合业务区细分为3~5个C-RAN。

二是提前开展面向C-RAN架构演进需求的接入机房规划,机房位置建议选在一级分纤点周边,有利于向上双挂2个汇聚机房成环。对于条件良好的现有机房,优先作为BBU/CU池机房,无机房区域提前启动规划,建议新机房面积设置在25平米以上。

三是提前开展面向C-RAN演进的传输资源规划,提前做好现有传输管道资源、光缆纤芯资源、光交接入点信息梳理,对资源不足区域提前新增规划。


发表评论请先登录
...
CWW视点
暂无内容