C-RAN是中國移動根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)條件和技術(shù)進步的趨勢，于2010年初提出的新型無線接入網(wǎng)構(gòu)架,。C-RAN是基于集中化處理(Centralized Processing),，協(xié)作式無線電(Collaborative Radio)和實時云計算構(gòu)架(Real-time Cloud Infrastructure)的綠色無線接入網(wǎng)構(gòu)架(Clean system),。其本質(zhì)是通過實現(xiàn)減少基站機房數(shù)量,，減少能耗,，采用協(xié)作化、虛擬化技術(shù),，實現(xiàn)資源共享和動態(tài)調(diào)度,，提高頻譜效率，以達到低成本,，高帶寬和靈活度的運營,。C-RAN的總目標是為解決移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展給運營商所帶來的多方面挑戰(zhàn)(能耗,，建設(shè)和運維成本,，頻譜資源)，追求未來可持續(xù)的業(yè)務和利潤增長,。
如今,，移動運營商正面臨著激烈的競爭環(huán)境，用于建設(shè),、運營,、升級無線接入網(wǎng)的支出不斷增加，而收入?yún)s未必以同樣的速度增加,。移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的流量迅速上升,，由于競爭的緣故，單用戶的ARPU值卻增長緩慢,，甚至在慢慢減少,，這些因素嚴重地削弱了移動運營商的盈利能力。為了保持持續(xù)盈利和長期增長,，移動運營商必須尋找低成本地為用戶提供無線業(yè)務的方法,。
無線接入網(wǎng)(RAN)是移動運營商賴以生存的重要資產(chǎn)，通過無線接入網(wǎng)可以向用戶提供7x24小時不間斷,、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)服務,。傳統(tǒng)的無線接入網(wǎng)具有以下特點：第一，每個基站連接若干固定數(shù)量的扇區(qū)天線,，并覆蓋小片區(qū)域,，每個基站只能處理本小區(qū)收發(fā)信號；第二,，系統(tǒng)的容量是干擾受限,，各個基站獨立工作已經(jīng)很難增加頻譜效率；第三,，基站通常都是基于專有平臺開發(fā)的“垂直解決方案”,。這些特點帶來了以下挑戰(zhàn)：數(shù)量巨大的基站意味著高額的建設(shè)投資,、站址配套、站址租賃以及維護費用,，建設(shè)更多的基站意味著跟多的資本開支和運營開支,。此外，現(xiàn)有基站的實際利用率還是很低,，網(wǎng)絡的平均負載一般來說大大低于忙時負載,，而不同的基站之間不能共享處理能力，也很難提高頻譜效率,。最后,，專有的平臺意味著移動運營商需要維護多個不兼容的平臺，在擴容或者升級的時候也需要更高的成本,。
C-RAN 架構(gòu)主要包括三個組成部分：由遠端無線射頻單元(RRU)和天線組成的分布式無線網(wǎng)絡,；由高帶寬低延遲的光傳輸網(wǎng)絡連接遠端無線射頻單元；由高性能通用處理器和實時虛擬技術(shù)組成的集中式基帶處理池,。
分布式的遠端無線射頻單元提供了一個高容量廣覆蓋的無線網(wǎng)絡,。由于這些單元靈巧輕便，便于安裝維護,，系統(tǒng)CAPEX和OPEX很低,，因此可以大范圍高密度地使用。高帶寬低延遲的光傳輸網(wǎng)絡需要將所有的基帶處理單元和遠端射頻單元之間連接起來,。
基帶池由通用高性能處理器構(gòu)成,，通過實時虛擬技術(shù)連接在一起，集合成異常強大的處理能力來為每個虛擬基站提供所需的處理性能需求,。集中式的基帶處理大大減少了需要的基站站址中機房需求,，并使資源聚合和大范圍協(xié)作式無線收發(fā)技術(shù)成為可能。
從中國移動的進度規(guī)劃來看,，C-RAN的推進分為以下三個階段：
近期目標：集中式基帶池的新站型,，
2010年底2011年初實現(xiàn)
中期目標：C-RAN多模原型機開發(fā)
預計2-3年成熟，驗證通用處理器關(guān)鍵技術(shù),，驗協(xié)作式無線電等新技術(shù),。
遠期目標：基于云計算的虛擬基站
預計3-5年成熟，大規(guī)模BBU互聯(lián)技術(shù),，實時虛擬化技術(shù)以及C-RAN混合組網(wǎng),。
集中式基帶池創(chuàng)新解決方案
自2010年下旬以來，中國移動開始推進C-RAN集中化部署,。先后在廣東等地現(xiàn)網(wǎng)進行了小規(guī)模的試點,。大唐移動針對C-RAN一階段集中式BBU方向，提出了從Ir傳輸、環(huán)網(wǎng)保護,、基帶池以及室外電源柜的綜合創(chuàng)新解決方案,，相比之前其他廠家在廣東試點的方案，更具完善性和后續(xù)演進性,，對C-RAN商用部署有很高的借鑒意義,。
大唐移動基于C-RAN第一階段集中式基帶池架構(gòu)，提出的創(chuàng)新解決方案中的關(guān)鍵技術(shù)包括基帶資源共享,、環(huán)網(wǎng)保護方案,、Ir傳輸方案、室外電源解決方案等,。
環(huán)網(wǎng)保護方案
Ir接口支持環(huán)形連接業(yè)務熱備份,。
按照目前的Ir標準接口定義流程，無法實現(xiàn)鏈路故障后的業(yè)務熱備份,。從下圖流程圖可以看出,，BBU檢測到鏈路故障大約6~9秒，BBU/RRU清空配置大約1秒,，RRU切換時鐘并從另一端口接入,，重新配置并回復業(yè)務大約1~2秒/級,。因此,，可以看出即使只有一級RRU需要業(yè)務傳輸方向調(diào)頭也至少在8s以上，無法保持業(yè)務不掉話,。
我司在不破壞Ir標準接口層一,、層二定義的基礎(chǔ)上，對流程進行了優(yōu)化,，以滿足業(yè)務熱備份的需要,。主要優(yōu)化點為：
利用現(xiàn)有的TD-SCDMA Ir標準接口層一定義，實現(xiàn)BBU和RRU的故障快速感知.
RRU切換端口過程中,，采取了多項改進技術(shù),，實現(xiàn)了BBU與RRU間的“零”配置。
按照我司改進的Ir接口流程,，預計保護時長小于1s,，完全滿足RRU鏈路故障，業(yè)務不中斷,。
基帶池方案
C-RAN實現(xiàn)多個站點基帶資源共享,，在此基礎(chǔ)上需要對載波資源分配調(diào)度實現(xiàn)最優(yōu)化，我司在現(xiàn)有基帶池算法基礎(chǔ)上,，提出了創(chuàng)新的智能潮汐算法,，可以更有效的調(diào)度載波資源，實現(xiàn)資源最大化利用：
載波資源調(diào)整時區(qū)分R4載波和H載波類型，使用不同的小區(qū)資源評估門限進行判決
載波資源調(diào)整門限R4載波是依據(jù)碼道利用率,，H載波是依據(jù)碼道利用率和接入用戶數(shù)
小區(qū)的資源判決門限,、持續(xù)時間以及禁止上報時間可以根據(jù)不同場景進行配置，以滿足不同的網(wǎng)絡實際情況需要
小區(qū)資源評估門限能夠支持動態(tài)調(diào)整
動態(tài)載波刪除前,，為保證該載波上的UE進行不掉話的遷移,，系統(tǒng)需通過FDCA進行載波調(diào)整
Ir傳輸方案
由于BBU采用集中放置，BBU與RRU間的Ir傳輸就是其中最為重要,、需要解決的問題,。Ir傳輸可以采用裸纖傳輸、波分設(shè)備以及PON設(shè)備等多種解決方案,。
為了節(jié)約BBU機房到各站址的光纖資源,，我司采用CWDM設(shè)備進行組網(wǎng)。在這里,，CWDM設(shè)備僅提供Ir接口傳輸通道,，不參與環(huán)網(wǎng)保護，方案如下：
采用CWDM設(shè)備,，并且使用無源彩光模塊,，可以有效解決BBU與RRU間Ir傳輸?shù)膯栴}，相比之前珠海測試使用裸纖資源,，可以有效解決對骨干光纖的依賴與占用情況,。
室外電源解決方案
RRU室外電源解決方案采用室外型機柜實現(xiàn)。室外型機柜由供電系統(tǒng),、溫控系統(tǒng),、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成，如下圖所示,。
在C-RAN測試中,，室外電源柜解決方案為RRU提供電源，室外機柜支持220V交流輸入,，可以為最多6個RRU提供-48V的供電電源,。
室外機柜直接將電源告警、門禁告警等監(jiān)控量接入RRU的干節(jié)點輸入接口,，通過RRU向OMC告警,；
第一階段告警類型包括：門禁告警、市電掉電告警,、蓄電池電壓低和水浸告警,。
采用干節(jié)點監(jiān)控告警機制，相比外協(xié)遠端告警設(shè)備,，更具有商用推廣性,，是目前最有效的室外電源柜告警方案,。
相比中國移動已組織的C-RAN試點測試方案來看，我司綜合解決方案具備以下幾個特點：
最優(yōu)化環(huán)網(wǎng)保護方案：環(huán)網(wǎng)保護是C-RAN集中化部署后必須解決的問題,，而我司優(yōu)化Ir處理流程方案,，使得環(huán)網(wǎng)保護時長小于1s，不會影響正常業(yè)務,；
創(chuàng)新性智能潮汐算法：我司在部署C-RAN架構(gòu)的同時,，也在基帶池算法方面有較大改進，創(chuàng)新性提出了“智能潮汐”算法,，最大化資源利用率,；
最有效的Ir傳輸方案：從目前來看，我司采用的CWDM Ir傳輸方案可以有效解決BBU與RRU間的數(shù)據(jù)傳送問題,，并且有效緩解中國移動光纖資源不足的問題,；
完備的室外電源柜解決方案：室外電源柜是我司已經(jīng)較為成熟的產(chǎn)品，并且基于干節(jié)點實現(xiàn)電源柜的監(jiān)控方案,，可以說具有很好的完備性和后續(xù)演進性,。
多管齊下，緊密跟蹤C-RAN
除了在C-RAN一階段集中式BBU方面,，我司提出了全面創(chuàng)新的解決方案,。我司同時配合中國移動的步伐，穩(wěn)步推進C-RAN后續(xù)工作的開展：
我司聯(lián)合IBM,、北郵三方,，共同開發(fā)基于通用處理器的TD-SCDMA系統(tǒng)，可以實現(xiàn)TD-SCDMA基本基帶處理能力,，并且將于2011年中完成與商用RRU聯(lián)調(diào)測試,，并且完成基于語音業(yè)務。這將是C-RAN推進過程中重要的里程碑,。
另外，我司也在開展基于通用處理器的TD-LTE預研工作,，希望可以真正掌握C-RAN原型機的發(fā)展方向,。
后記
目前，C-RAN已經(jīng)被中國移動定為2011年八個重大項目之一,，并且在各個廠家的積極配合下穩(wěn)步推進,。作為TD-SCDMA和TD-LTE標準技術(shù)的引領(lǐng)者，我司根據(jù)自身優(yōu)勢,，并且按照C-RAN長遠戰(zhàn)略,，提出分階段具有指導意義的創(chuàng)新解決方案?？梢哉f,，對于C-RAN，大唐移動將緊密跟蹤，實現(xiàn)具有大唐特色的技術(shù)解決方案,。