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Telecom Power Technology
通信技术
的C-RAN架构分析
李晓宇，罗海港，李超杰，王洪慈
（中国通信建设集团设计院有限公司，北京
网络多样化的应用场景和业务需求给无线接入网（RAN）提出了更严格的要求，然而目前传统的分布式无
的高规格需求，因此C-RAN应运而生。
主要分析了
部署形态及给运营商带来的效益，以期为相关行业人员提供一定的参考。
C-RAN；CU-DU；演进方向；部署形态
Analysis of C-RAN Architecture for 5G
LUO Hai-gang，LI Chao-jie
China Communication Construction Group Design Institute Co.
The diversified application scenarios and business requirements of
）. However，at present
is not enough to support the high specification requirements of
driving force. Mainly analyzes the evolution direction and advantages of C-RAN architecture
AAU
DU/CU核心网AAU
DU CU
AAU 接入机房
核心网
AAU
核心网
核心网DU CU
中传
DU/CU
网络部署形态。
——————————收稿日期：2019-09-030引言移动互联网的快速发展和物联网业务的快速增长，使传统通信网络却处于进退两难尴尬境地：一方面，为了应对爆发式增长的数据流量，需要加大网络基础设施建设，这不仅耗费大量的投资成本，同时也造成包括无线机房、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；另一方面，网络的扩容，数据流量增长并没有给运营商带来相应的收入回报，实际收入增长缓慢。
同时，以高清视频、网购、VR/AR 、网联无人机等为代表的新型互联网业务均需更低的网络时延从而确保更好的用户体验，这类业务单纯提升速率已不能满足不同场景下的低时延需求，还必须将内容进一步下沉至边缘网络，因此，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 是未来运营商拓展新业务模式，提升产业价值的重要解决方案。
在面向RAN2020的演进过程中，接入网侧新引入面向5G 规模演进的C-RAN 架构部署方案5G Scale EvolutionC-RAN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。
虚拟化、集中化、可编排等方面的突破性创新不仅有利于实现MEC下沉部署，而且可支持多样的5G业务应用以及灵活、自动化的运维管理需求；另一方面，通过采用BBU集中化模式，不仅可以有效减少基站机房数量，降低能耗，提升站点主设备及配套资源利用效率，而且有利于协作化、虚拟化技术的部署实施，实现资源协作，提高频谱效率，以实现低成本、高带宽和灵活度的运营方式［1-2］。
现阶段，如何提前开展面向5G 系统演进及业务部署的C-RAN组网架构部署规划是运营商需要迫切考虑的问题。
1C-RAN规划概述1.1C-RAN原理架构C-RAN通过集中化的基带处理、高速的光传输网络和分布式的远端无线模块，形成集中化处理（Cen⁃tralized processing）、协作化无线电（Collaborative Ra⁃dio）、云计算化（real-time Cloud Computing Infrastruc⁃ture）的绿色清洁（Clean）无线接入网构架。
迈向5G C-RAN：需求、架构与挑战Toward 5G C-RAN: Requirements, Architecture and Challenges目录前言 (1)1需求 (2)1.1灵活的无线资源管理需求 (2)1.2空口协调和站点协作需求 (2)1.3功能灵活部署及边缘计算的需求 (2)1.4增强网络自动化管理的需求 (3)25G C-RAN的概念 (4)2.1C-RAN的基本概念 (4)2.2C-RAN产业推进目标 (7)3关键技术的考虑 (9)3.1无线可编排技术 (9)3.2无线协议栈功能 (10)3.3虚拟层能力提升 (11)3.4设备形态的思考 (12)4总结 (14)缩略语 (15)参考文献 (17)致谢 (18)前言自从2009年，中国移动首次提出C-RAN概念，已有7年。
期间中国移动一直保持着每隔几年发布一个版本的C-RAN白皮书，向业界通报C-RAN进展并呼吁业界共同参与C-RAN的研发。
这期间，中国移动始终坚定不移地在推进C-RAN集中化部署和协作化技术在现网中的应用，并研究无线云网络，为最终实现无线通信网的“Open & Soft”的目标而奋斗。
自从中国移动的网络进入4G时代，前传网络对传输资源消耗过高而相对应传输资源有限的网络现实，使得C-RAN在中国移动网络的应用受到了一定限制，其发展也相对迟缓。
而从2014年起，通过引入无源波分设备WDM（Wavelength-division Multiplexing）和CPRI（Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口）压缩技术，一定程度上解决了前传网络的光纤资源消耗过多的问题。
继而，在2015年至2016年年中，中国移动在一年的时间内发起了多省的C-RAN规模部署的验证工作。
通过福建、江苏、安徽三省的规模部署和长期运维验证，不仅证明了C-RAN组网方式在综合成本、无线协作化抗干扰、降低能耗等方面优势明显，也证明了C-RAN采用无源WDM（彩光）传输方案的10站以下的小规模集中，降低了对机房的配电、空间、可靠性等要求，通过长期运维，在运维难度、故障率等都未明显上升。
第16期2019年8月No.16 August，2019作者简介：周全材（1990— ），男，湖南长沙人，助理咨询师，学士；研究方向：5G 无线接入网。
摘 要：随着信息时代的飞速发展，5G 已逐步进入人们的生活，5G 网络可以实现系统容量更高、网络速度更快、运营效益更高的目标。
C-RAN 是一种集中式5G 架构，是5G 最理想的架构，但由于是完全集中的控制方式，自适应动态能力较差。
基于C-RAN 演进的5G 网络架构可解决这一缺点，且有降低运营成本、增加网络传输速度、降低数据传输延时等优点，非常符合运营商的需要。
文章对此进行了分析。
关键词：5G ；云计算；无线接入网；虚拟化基于C-RAN的5G无线接入网架构研究周全材，易 浩（中国移动通信集团设计院有限公司湖南分公司，湖南 长沙 410000）近年来，4G 网络发展迅速，大量的移动数据设备随之投入使用，导致蜂窝网流量负载正暴涨。
蜂窝式结构依然是4G 最普遍的无线接入方式，面对越来越严峻的庞大需求的挑战，即使采取正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing ，OFDM ）、中继等增大系统容量的先进措施，也很难跟上增长量的步伐。
通信运营商迫切需要下一代移动网络实现系统容量更高、网络速度更快、运营效益更高的目标。
因此，本文提出一种基于云计算的无线接入网（Cloud-Radio Access Network ，C-RAN ）架构的5G 无线接入网的可行方案。
1 基于C-RAN的5G无线接入网架构C-RAN 是一种集中式架构，有着低成本、高频谱、高带宽等显著优点。
但其完全集中的控制方式，也有着自身缺陷，无线链路自适应性能较弱，不能自适应动态变化，如用户行为、信道环境等。
主要原因是网络架构和组网方法的完全集中无法在实际系统下完成预定实时计算。
由于无线网络的用户行为、基站负载动态环境是时多变的，相对静止的计算端与多变的接入端无法实时适配，不仅不能达到资源的最大化利用，还会浪费回程链路开销，大大降低接入链路的利用率，导致网络接入性能降低[1]。
Telecom Power Technology通信技术的5G通信系统入网架构朱艳（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏为了能够提高网络资源的转换率，降低网络运行成本，提出了一种云无线接入网络方案，并研究基于通信系统接入网络架构。
介绍云无限接入网络，分析这种接入网络的特点及相对于其他接入网络的优部署、本地云平台以及后台云服务器等几个应用层面，分别论述基于通信系统；接入网络；网络架构Network Access Architecture of 5G Communication System Based on C-RANZHU Yan(China Information Consulting & Design Institute Co., Ltd., NanjingAbstract: In order to improve the conversion rate of network resources and reduce the cost of network operation.a cloud wireless access network scheme is proposed. and the access network architecture ofbased on C-RAN is studied. Firstly. this paper studies the cloud unlimited access network. analyzes the characteristics 2021年2月25日第38卷 第4期Telecom Power TechnologyＦｅｂ． ２５， ２０２１ Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．４ 朱 艳：基于C-RAN的5G通信系统入网架构在网络流量变化较小的区域，可以将RRU部署均匀分布，以此实现那些网络流量变化迅速区域的综合部署[4]。
通常情况下，RRU部署会通过基带池与网络本地云平台相连接，实现与一些网络密集区域eRRU的互联互动。
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型1. 引言1.1 背景介绍在构建5G C-RAN网络时，机房配置至关重要。
机房不仅需要满足传输、运算和存储等基本要求，还需要考虑5G网络的特殊需求，如低时延、高带宽和大规模连接等。
制定一套适合5G C-RAN网络的机房配置标准和模型势在必行。
通过合理的机房配置，可以提高网络的性能和可靠性，降低网络的运维成本和管理复杂度，为5G网络的快速发展奠定基础。
【内容暂时略】1.2 研究意义5G C-RAN技术作为未来无线通信发展的重要方向，其在提高网络容量、减少传输时延、降低能耗等方面具有巨大潜力。
而机房是支撑5G C-RAN技术实现的核心环节，其配置标准和模型的合理性直接影响到整个网络的性能和稳定性。
通过深入研究面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型，可以更好地理解5G C-RAN技术的实施要求，为实际网络部署提供指导和参考。
对于关键技术挑战的分析和解决方案的探讨也将促进5GC-RAN网络的快速发展和优化。
本研究具有重要的理论和实践意义，有助于推动5G C-RAN技术的推广和落地，提高通信网络的性能和用户体验，促进数字经济的发展和社会的进步。
2. 正文2.1 5G C-RAN技术概述5G C-RAN（Cloud Radio Access Network）是一种颠覆性的无线网络架构，它将基站中的射频单元（RRU）和基带处理单元（BBU）进行虚拟化，将BBU汇聚到云端的数据中心，实现了基站功能的分离和集中处理。
通过C-RAN技术，可以实现不同频段、不同制式、不同带宽的无线接入的协同处理，提高了无线网络的性能和覆盖范围。
5G C-RAN技术的关键特点包括：虚拟化、自适应性、高灵活性和高可靠性。
虚拟化技术使得BBU功能可以在云端灵活部署，适应不同的网络需求；自适应性可以根据网络负载情况动态调整资源分配；高灵活性可以灵活配置网络资源，满足不同应用场景的需求；高可靠性则保证了网络的稳定性和可靠性。
基于C-RAN的5G关键技术研究为了应对5G不断增长的数据业务需求,降低运营成本,云无线接入网络(Cloud Radio Access Network,C-RAN)作为一种可能的5G系统架构受到了广大研究者的关注。
C-RAN将实现计算处理功能的基带处理单元(Baseband Unit,BBU)集中在一起构成BBU池,通过光纤连接分布式的拉远射频单元(Remote Radio Head,RRH)来搭建无线通信网络。
C-RAN系统能够利用云计算技术降低系统的整体消耗、提高资源利用率并提升网络部署的灵活性。
但同时,如何合理地对系统性能进行评估,并对系统的资源进行合理的调度和分配也成为了影响C-RAN 技术发展的瓶颈。
为了解决以上问题,本论文对C-RAN系统中的性能评估和资源分配问题进行了研究。
首先,对构成C-RAN系统架构的关键技术软件定义无线电(Software Defined Radio,SDR)技术进行了详细的研究,搭建了相应的实验平台进行相关性能测试,为后续的研究提供了实验基础和支撑;其次,根据实验平台的相关系统结构,构建了基于SDR技术的C-RAN系统模型,并对该系统下的BBU负载均衡问题进行了研究;最后,通过结合网络切片技术,扩展了之前的C-RAN系统模型,针对该系统下的多业务并存场景进行了无线资源调度问题的研究。
论文的主要工作和创新点如下:1、SDR测试平台调研与搭建SDR 技术是构建C-RAN中的BBU池并进行负载均衡的关键技术,该技术的发展程度对于C-RAN的实际部署具有重要的影响。
在第二章中,通过对目前SDR技术的发展现状进行调研,选取了OpenAirInterface(OAI)平台进行了实验环境的搭建,并对其相关模块的具体结构、运行机制进行了研究和评估。
之后对跨层优化技术进行了实现,在该平台下对实际的视频流传输进行了优化。
最后通过具体的实验数据展示了OAI 平台的系统性能和跨层优化的实际效果,结果表明,OAI平台由于可以实现完整协议栈的实时处理功能,其系统参数可用于构建基于SDR的C-RAN系统模型。
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型【摘要】本文旨在探讨面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型。
在将介绍背景信息、研究意义和研究对象。
在将详细介绍5G C-RAN组网技术概述、机房配置标准分析、机房配置模型设计、关键技术要点探讨以及性能评估和优化。
在将进行总结与展望，探讨未来发展方向和实践意义。
通过对这些内容的深入研究，可以为5G C-RAN组网的机房配置提供一套完善的标准和模型，为5G网络的建设和优化提供重要的参考依据。
【关键词】5G, C-RAN, 组网, 机房配置, 标准, 模型, 技术要点, 性能评估, 优化, 总结, 展望, 发展方向, 实践意义1. 引言1.1 背景介绍5G通信技术的快速发展，为移动通信带来了更高速率、更低延时和更大连接密度的可能性。
而云无线接入网络（Cloud Radio Access Network，C-RAN）作为5G网络的关键技术之一，将网络中的基站功能虚拟化到云端，实现灵活的资源调配和高效的网络管理。
为了实现5G C-RAN网络的高效运行，机房的配置标准和模型设计显得至关重要。
机房作为承载C-RAN网络功能的关键设备之一，对于网络性能和稳定性起着至关重要的作用。
合理的机房配置标准和模型设计能够有效提升网络的性能和可靠性。
通过对机房配置标准和模型进行深入分析和探讨，可以为5G C-RAN组网技术的实际应用提供有益参考，同时也有助于解决当前网络中存在的问题和挑战。
本文将围绕5G C-RAN组网的机房配置标准与模型展开研究，探讨关键技术要点，并对性能评估和优化进行深入探讨。
通过对机房配置标准和模型的研究，旨在为5G C-RAN网络的规划和建设提供参考，推动5G网络的发展和进步。
1.2 研究意义5G C-RAN组网是未来移动通信网络的重要发展方向，其具有高密度、高容量、低时延等优势，能够支持大规模连接和复杂应用场景。
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型在实际应用中尚存在诸多挑战和难题，需要进行深入研究和探讨。
5G技术总结报告|技术总结报告5G技术总结报告一、什么是5G5G即第五代通信技术，根据国际电信联盟的IMT-2020愿景，5G将包含增强型移动宽带，大规模机器类型通信以及超可靠和低时延通信三类用例。
每一代的通信技术都致力为移动设备获得更快的网络速度和更多的网络功能，5G不同于传统的几代移动通信，它不仅是更高速率，更大带宽，更强能力的空口技术，更是面向业务应用和用户体验的智能网络；它将是一个多业务多技术融合的网络，通过技术的演进与创新，满足未来包含广泛数据和连接的各种业务的快速发展需要，提升用户体验。
二、5G的核心技术5G不再以单一的多址技术作为主要技术特征，而是一组关键技术来共同定义，即大规模天线阵列，超密集组网，全频谱接入，新型多址技术，以及新型网络架构将成为5G的最核心技术。
以下是这组关键技术的特点：1.大规模天线阵列可以大幅度提升系统频谱效率。
2.超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升。
3.新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑5G网络的千亿设备连接需求。
4.全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，有效缓解5G网络频谱资源的巨大需求。
5.新型网络架构：采用SDN,NFV和云计算等技术。
三、5G的空口技术空中接口，指的是移动终端（手机）和基站之间的接口。
5G将沿着5G新空口及4G演进两条技术路线发展，其中新空口是5G主要的演进方向，4G演进将是有效补充。
5G新空口将采用新型多址，大规模天线，新波形,超密集组网和全频谱接入等核心技术，在帧结构，信令流程，双工方式上进行改进，形成面向连续广域覆盖，热点高容量，低时延，高可靠和低功耗大连接等场景的空口技术方案。
四、5G网络关键技术在网络技术方面，集中化的、协作的、“云”化的无线接入网（C-RAN）技术，软件定义网络SDN/网络功能虚拟化NFV技术，超密集网络技术UDN，自组网技术SON,Multi-RAT技术，设备到设备D2D等是5G网络架构的候选关键技术。
