1. 前言

　　在移動(dòng)智能終端的快速普及和豐富的APP應(yīng)用推動(dòng)下,，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流量呈爆發(fā)性增長(zhǎng),。愛立信預(yù)測(cè)，未來5年,，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量(不包含Wifi,，M2M流量)的增長(zhǎng)將超過10倍。為滿足移動(dòng)容量增長(zhǎng)和優(yōu)化覆蓋以提升用戶體驗(yàn)的需求,，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和站點(diǎn)部署形態(tài)都將發(fā)生深刻的變化,，構(gòu)建多頻段、多制式,、多形態(tài)的智能立體網(wǎng)絡(luò)(HeterogeneousNetwork,，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò))，成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必由之路,。智能立體網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施體現(xiàn)在無線站點(diǎn)建設(shè)的立體分層布局上,。

　　首先，運(yùn)營商可以在已部署的大量宏基站的基礎(chǔ)上,，充分利用已有資源優(yōu)勢(shì)(如完善的傳輸和機(jī)房條件),，通過增加載頻、扇區(qū)分裂,、采用先進(jìn)的移動(dòng)通信制式和技術(shù)(如新的調(diào)制技術(shù)和多天線技術(shù)),，增強(qiáng)現(xiàn)有宏基站的能力，達(dá)到增加站點(diǎn)的吞吐量和提升網(wǎng)絡(luò)容量的目的,。

　　其次,，在有條件獲取新的站點(diǎn)資源的情況下，通過增加新的宏基站,，縮小站間距,，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。為降低新站點(diǎn)的獲取,、建設(shè)成本和日常運(yùn)營費(fèi)用,，新站點(diǎn)常采用RRU拉遠(yuǎn)方式來建設(shè)，BBU則集中放置在已有的宏站，以共享機(jī)房和站點(diǎn)設(shè)施,。

　　更進(jìn)一步,，在高話務(wù)區(qū)域，可以采用小基站來提升網(wǎng)絡(luò)容量,。低功率小基站的特點(diǎn)是對(duì)站址及配套資源的要求低,，部署靈活，采用低功率小基站能夠快速提升局部熱點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)性能及用戶體驗(yàn),。

　　移動(dòng)運(yùn)營商已經(jīng)針對(duì)現(xiàn)有宏基站建設(shè)了基于PTN或IPRAN的回傳網(wǎng)絡(luò),，但無線站點(diǎn)技術(shù)和部署形態(tài)的變化，對(duì)移動(dòng)回傳技術(shù)選擇和網(wǎng)絡(luò)組織方式提出了新的要求,。

　　2. RRU拉遠(yuǎn)對(duì)回傳的需求及方案選擇

　　前面提到,，增加宏站密度是提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的有效方式之一。但數(shù)量龐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(hù)費(fèi)用，建設(shè)更多的基站意味著更多的資本和運(yùn)營開支,。

　　目前無線基站通常采用main-remote結(jié)構(gòu),，也就是把傳統(tǒng)基站的基帶處理部分(BBU)和射頻部分(RRU)分開的基站設(shè)備形態(tài)，BBU與RRU之間采用高速CPRI光接口連接,，BBU和RRU即可共站放置,，也可分站放置。運(yùn)營商可將多個(gè)BBU集中放置在已有的宏站,，而只在新站布放RRU,。由于RRU遠(yuǎn)端模塊靈巧輕便、便于安裝維護(hù),，對(duì)機(jī)房條件和配套要求較低,，系統(tǒng)CAPEX和OPEX低，因此可以大范圍高密度地使用,，從而達(dá)到建設(shè)高容量廣覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)目的。

　　在BBU集中放置的基礎(chǔ)上,，為實(shí)現(xiàn)對(duì)BBU資源的共享和動(dòng)態(tài)調(diào)度,，采用協(xié)作化提高無線網(wǎng)絡(luò)性能，可在集中布放點(diǎn)采用BBU基帶池,，實(shí)現(xiàn)C－RAN部署,。

　　采用BBU集中放置(包括C－RAN部署)，如何經(jīng)濟(jì),、高效的解決與遠(yuǎn)端的RRU傳輸連接是該部署方案能否成功實(shí)施的關(guān)鍵,。為此我們需要對(duì)CPRI傳輸需求進(jìn)行全面分析。CPRI對(duì)帶寬、時(shí)延抖動(dòng)和頻率穩(wěn)定性都有很高的要求：

　　1)傳輸帶寬(1－10Gbit/s)：TD-LTE承載1個(gè)8x載波,，20MHz帶寬,，需要10Gbps帶寬。

　　2)性能要求：誤碼率BER,，10-12,；最大抖動(dòng)時(shí)+/-0.002ppm。

　　CPRI光口支持的最大長(zhǎng)度因無線產(chǎn)品供應(yīng)商而有一定區(qū)別,，增加CPRI鏈路的距離將需要更大時(shí)鐘恢復(fù)(REC)處理能力,，當(dāng)空中接口時(shí)序性和性能面臨能力沖突時(shí)，需要考慮一種距離和性能的平衡,，“時(shí)延”和“抖動(dòng)”是制約CPRI傳送距離的重要因素,，因而目前BBU大多采用小集中方式，一個(gè)集中的BBU站點(diǎn)覆蓋3-5平方公里的范圍,，遠(yuǎn)程布放5－8個(gè)采用RRU的站點(diǎn),。

　　目前部署的PTN及IPRAN移動(dòng)回傳技術(shù)無法滿足CPRI傳輸對(duì)時(shí)延和帶寬的需要，因而需要在PTN和IPRAN之外尋找適合連接BBU和遠(yuǎn)端RRU的傳輸技術(shù),。除考慮CPRI的性能要求外,，選擇CPRI傳輸還應(yīng)對(duì)如下幾方面進(jìn)行考慮。

　　· 傳送性能 ： 傳送距離和可連接RRU的數(shù)量,；

　　· 業(yè)務(wù)透明：兼容多廠家CPRI承載,，對(duì)無線技術(shù)的演進(jìn)不設(shè)置限制；

　　· TCO：opex & capex,，簡(jiǎn)化室外產(chǎn)品操作復(fù)雜度

　　下面對(duì)幾種目前可選的CPRI傳輸方式進(jìn)行比較分析比較：

　　由上表分析可見,，在BBU小規(guī)模集中的部署情形中，光纖直驅(qū)和WDM承載是解決CPRI傳輸?shù)妮^好方式,，均可滿足CPRI對(duì)帶寬,、時(shí)延和頻率穩(wěn)定性的要求。通過光纖直連把BBU和RRU連起來,，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)星型網(wǎng)絡(luò),，具有維護(hù)簡(jiǎn)單和成本較低的優(yōu)點(diǎn)，但卻消耗光纖資源并且無法提供傳輸保護(hù),；WDM承載方式,，設(shè)備成熟度高，雖然需要增加設(shè)備投入,，但可節(jié)省纖芯并提供環(huán)網(wǎng)保護(hù),。因而在具體選擇中，可根據(jù)光纖資源情況和是否需要提供傳輸層面的保護(hù),，綜合考慮光纖布放成本和WDM設(shè)備投資,，來選擇相應(yīng)的CPRI傳輸組織方式。

　　在BBU+RRU部署方案中，RRU與BBU分別承擔(dān)基站的射頻處理部分和基帶處理部分,，基帶射頻拉遠(yuǎn)的光纖中傳輸?shù)腃PRI信號(hào)包括基帶IQ數(shù)據(jù)和OAM信令開銷,，其中OAM開銷具備基本的對(duì)鏈路質(zhì)量和故障的判斷，包括LOS/LOF/SDI/RAI/8B10B誤碼檢測(cè),，以及信令速率自協(xié)商和復(fù)位等功能,，這些OAM信息由無線基站設(shè)備進(jìn)行管理，并可用于監(jiān)視傳輸層面性能和觸發(fā)WDM傳輸?shù)谋Ｗo(hù)倒換,。因此可將BBU和RRU以及連接兩者的傳輸網(wǎng)絡(luò)部分視作整體的無線部署方案,，在建設(shè)和維護(hù)組織上與無線基站系統(tǒng)一體化統(tǒng)一實(shí)施。采用WDM建設(shè)CPRI承載網(wǎng)絡(luò)連接BBU和RRU時(shí),，基站提供商可將WDM板卡與基站設(shè)備(BBU和RRU)進(jìn)行深度集成,，由無線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的OAM管理。這樣不但可簡(jiǎn)化設(shè)備體積,、降低建設(shè)成本并簡(jiǎn)化維護(hù)管理費(fèi)用,，而且對(duì)現(xiàn)有基于BBU回傳的移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)不會(huì)造成架構(gòu)和維護(hù)界面的沖擊。

　　3.小基站的回傳方案探討

　　采用智能立體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量,，對(duì)于大面積的高話務(wù)區(qū)域,，可以通過提升已有宏站能力和增加宏站密度來解決容量需求，對(duì)于小面積的話務(wù)熱點(diǎn),，則需要部署小基站,。小基站具有體積小巧、成本低廉和無機(jī)房要求的特點(diǎn),，可采用較易獲取的市電進(jìn)行供電,，并可兼容公網(wǎng)傳輸，環(huán)境適應(yīng)性好,，能適應(yīng)各種室內(nèi)外安裝環(huán)境,，可實(shí)現(xiàn)靈活部署?？梢灶A(yù)見未來幾年,，小基站在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)量將出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)，無線基站的部署數(shù)量相比當(dāng)前基站數(shù)量可能會(huì)是10倍乃至更多,。

　　小基站的數(shù)量多,、分布不均勻其，并且布放站點(diǎn)環(huán)境條件復(fù)雜,，對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)解決方案提出了新挑戰(zhàn)。

　　首先,，面向低成本的小蜂窩的移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)具備成本優(yōu)勢(shì),，因而應(yīng)盡量利用最后一公里多樣性的傳輸資源和低成本的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如以太網(wǎng)，DSL，無源光網(wǎng)絡(luò),，微波傳輸?shù)燃夹g(shù)),，以多種傳輸介質(zhì)(銅線、光纖,、微波等)及多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(環(huán)形,、星形、樹形,、鏈型等)組織回傳網(wǎng)絡(luò),，以避免因回傳網(wǎng)絡(luò)總擁有成本(TCO)過高而抵消小蜂窩低成本建網(wǎng)的初衷。

　　其次,，小基站回傳設(shè)備暴露在公共室內(nèi)外場(chǎng)所,，會(huì)面臨設(shè)備環(huán)境適應(yīng)能力、站點(diǎn)安全,、業(yè)務(wù)接入安全方面的挑戰(zhàn),，因此通過將傳輸接口深度集成于小基站，可簡(jiǎn)化站點(diǎn)的建設(shè)和維護(hù),，滿足小基站快速部署的要求,。

　　小基站回傳最后一公里可分為有線和無線兩種場(chǎng)景：無線場(chǎng)景可用于在沒有線纜資源或難以鋪設(shè)線纜的室外小蜂窩的回傳，根據(jù)站點(diǎn)情況采用視距(LOS)或非視距(NLOS)微波設(shè)備,；有線場(chǎng)景則可采用宏站內(nèi)置的具有多種媒介接入能力的接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備(RadioAccess Gateway)或板卡,，采用多種傳輸介質(zhì)和技術(shù)(如VDSL，F(xiàn)TTx),，將小基站話務(wù)先匯聚到宏基站,，再由已部署到宏基站的回傳網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)向核心網(wǎng)的傳輸(如下圖所示)。該方案可充分保證保證小基站傳輸接口與宏站網(wǎng)關(guān)的互通性和可管理性,，達(dá)到宏站和小基站的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理,，具有維護(hù)界面清晰和對(duì)已有基于宏站的回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無任何沖擊的優(yōu)勢(shì)。

　　運(yùn)營商也可充分利用現(xiàn)有的接入網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò),，直接用于小蜂窩的移動(dòng)回傳,，缺點(diǎn)是缺乏與無線設(shè)備的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一管理。