下载文档原格式
云无线接入网的系统架构和技术演进闫实;王文博【摘要】云无线接入网(cloud radio access network,C-RAN)被认为是有望解决第五代移动通信(5G)技术服务需求问题的核心技术方案之一,已有研究表明C-RAN 具有显著的技术优势,能有效提升网络的谱效率和能效率.总结了C-RAN的研究现状,给出了其系统架构和核心关键技术挑战,并讨论了C-RAN架构相比传统方案具有的优势和性能提升.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2014(030)003【总页数】6页(P49-53,66)【关键词】云无线接入网;5G;系统架构;技术演进【作者】闫实;王文博【作者单位】北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876;北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876【正文语种】中文1 引言随着第四代移动通信（4G）技术在全球的加速部署和商业运作，人们对于数据业务的需求越来越高。
然而，在网络系统容量越来越高、用户体验越来越好的背后，移动网络运营商用于建设、运营、升级无线网络的支出不断增加，而收入却增加缓慢。
为了应对即将在2020年到来的移动互联网数据爆炸，同时保持移动运营商的持续盈利和长期增长，全球范围内的通信技术人员都在寻找新一代能够以低成本为用户提供无线业务的方法。
其中，无线接入网（RAN）的绿色、低成本、灵活部署成为革新的重要方面。
数据业务流量增长曲线如图1所示。
无线接入网是移动通信系统的重要组成部分，提供某个设备（如移动电话、一台计算机或任何远程控制机）与核心网（CN）的接入，可以向用户提供不间断高质量的数据服务。
传统的无线接入网在运维过程中存在着如下五大挑战[1]：图1 数据业务流量增长示意·大量基站导致高额能耗；·网络的CAPEX/OPEX（capital expenditure/operating expense，资本支出/运营成本）逐年增高；·大容量、低成本的需求；·导致基站利用率低下的潮汐效应；·互联网业务爆炸性增长对核心网的巨大压力。
5G移动通信网络关键技术综述一、本文概述随着科技的飞速发展，5G移动通信网络已成为全球通信行业的热点话题。
作为下一代移动通信技术，5G以其高速率、低时延、大连接数等特性，为各行各业带来了前所未有的机遇和挑战。
本文旨在对5G移动通信网络的关键技术进行综述，以期为读者提供全面、深入的理解。
文章首先介绍了5G移动通信网络的发展历程和现状，分析了5G相较于4G的主要优势和创新点。
随后，文章重点探讨了5G网络中的关键技术，包括新型无线传输技术、网络架构优化、频谱共享与资源管理、边缘计算与云计算融合等方面。
通过对这些关键技术的深入剖析，本文旨在揭示5G移动通信网络的核心竞争力和未来发展潜力。
文章还将对5G技术在不同行业中的应用进行简要概述，分析其在智慧城市、工业互联网、自动驾驶等领域的应用前景。
文章总结了5G 移动通信网络的关键技术及其发展趋势，并对未来研究方向进行了展望。
通过本文的综述，读者可以更加全面地了解5G移动通信网络的关键技术及其在各行业中的应用前景，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、5G网络特点与优势5G移动通信网络，作为下一代移动通信技术，其在网络特点与优势上相较于前代技术有着显著的进步。
5G网络的最大特点便是其超高速度的数据传输能力。
理论上，5G网络的最大传输速度可以达到10Gbps，这比4G的1Gbps的速度有了极大的提升，为用户提供了更为流畅的网络体验。
5G网络具有极低的网络延迟。
在理想情况下，5G网络的延迟可以低于1毫秒，这对于需要实时反馈的应用，如自动驾驶、远程医疗等来说，是至关重要的。
5G网络还具有更大的网络容量和更高的连接密度。
随着物联网和智能家居的快速发展，大量的设备需要接入网络，5G网络的设计使得其能够支持每平方公里超过百万个设备的连接，满足了未来社会的需求。
同时，5G网络的覆盖范围更广，无论是在城市还是乡村，5G网络都能提供稳定的服务。
5G网络的优势不仅体现在技术上，还体现在商业模式和产业链的创新上。
C-RAN与5G的网络部署方式众所周知，4G+网络已经实现C-RAN部署，遗憾的是没有大规模的推广，原因在于4G网络已经成熟，要想实现C-RAN就需要重新部署站点，成本更大，违背的C-RAN的初衷。
但是5G的来临，站点的规划、选择、建设都是重新开始，这就意味着C-RAN将在5G中崭露头角。
下面就谈谈C-RAN的概念、目标以及在5G中的部署方式。
1.什么是C-RAN？百科定义：C-RAN是基于集中化处理(Centralized Processing)，协作式无线电(CollaborativeRadio)和实时云计算构架(Real-time Cloud Infrastructure)的绿色无线接入网构架(Clean system)。
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。
总结一下：通过C 集中化、C协作化、C绿色节能、C云计算的无线接入组网来达到降本增效！更浓缩的说就是：4C组网，降本增效。
相较于C-RAN的集中化、协作化和绿色节能方面在中移动4G+现网的推进，无线云化的概念也逐渐被业界广泛的接纳，C-RAN在引入网络功能虚拟化NFV框架后，实现软、硬、虚三层解耦，带来了无线资源MANO（管理与编排）的优势。
另一方面，面向5G，基于集中/分布单元CU/DU的RAN网络两级架构也已经被业界所认可，这一网络架构与无线云化的结合，构成了5G C-RAN的两个基本要素。
因此通过NFV软/硬/虚解耦的编排调度、CU/DU的无线组网方式实现5G C-RAN。
当然5G C-RAN最终的目的也是一样的，较少站点机房数量，实现集中化处理和协调式调度，最终实现资源共享，降本增效。
2. 5G C-RAN和4G C-RAN的区别是什么？上面阐述了C-RAN的含义和目的，相信大家应该有了一个基本的了解。
那有人问道，既然C-RAN在4G中也有实现，那么C-RAN在4G和5G中到底有什么区别呢？答案是：网络部署的形式不一样。
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。
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。
关于C-RAN技术的发展报告摘要：随着能源和电力价格的上涨，全球移动通信网络运营商面临日渐严重的成本压力。
运营商获取站址和机房的难度也在不断加大，电信市场的竞争也越发激烈，面对这种局面，出于长期发展考虑，中国移动研究院提出了新的无线接入网架C-RAN。
本热点首先简要叙述C-RAN技术的背景和概况，接着介绍C-RAN技术关键技术及特点，C-RAN技术在通信中预测得演变过程，最后介绍C-RAN国内外发展情况。
关键词：C-RAN 4C 基带池协作式无线电一、背景及概况随着近几年能源和电力价格的上涨，全球移动通信网络运营商面临日渐严重的成本压力。
欧洲各国2003~2009年间，工业电价年均上涨约10.47%，居民电价年均上涨约8.05%。
自2004年以来，中国销售电价共调整6次，累计每千瓦时上调13.43分钱，年均上涨约4%，考虑到近两年国内用电缺口因素，国内电价短期内仍有进一步上涨的可能。
运营商获取站址和机房的难度也在不断加大。
全球大多数主流运营商通常同时拥有2~3个不同通信制式的网络，为保证网络的服务质量，需要部署大量的基站以解决网络覆盖的问题。
站址和机房资源的相对稀缺，与不断增长的基站数量的矛盾在一定时期内无法协调，目前已成为运营商无法回避的难题。
尽管在运营成本方面面临巨大压力，运营商的“盈利”能力并不随之提高。
由于电信市场的激烈竞争，单用户平均收入（ARPU）增长缓慢甚至下降。
运营商收入的下降必将导致建网和设备采购投资的压缩，进而影响到全行业的整体发展。
面对这种局面，出于行业持续盈利和长期发展考虑，移动通信行业必须开辟一种新的思路。
2010年4月，中国移动正式发布了面向绿色演进的新型无线网络架构C-RAN 白皮书，阐述了对未来集中式基带处理网络架构技术发展的愿景。
它有四个目标：（1）降低能源消耗，减少资本支出和运营支出。
（2）提高频谱效率，增加用户带宽。
（3）开放平台，支持多标准和平滑演进。
（4）更好地支持移动互联网服务。
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。
