C—RAN与传统建站模式的比较

刘 波

【摘 要】本文简单叙述了C-RAN的基本概念，分析了C-RAN组网模式，探讨了C-RAN模式下的配套机房及电源解决方案，文章最后通过与传统建站模式的比较，总结C-RAN建站的优缺点。

【关键词】C-RAN；组网；传统建站模式

C-RAN是通过无线接入网向用户提供不间断、高质量的数据服务。其目标是实现减少基站机房数量，减少能耗，提高频谱效率，并实现资源共享和动态调度，以实现低成本，高带宽和灵活度的运营。本文主要从C-RAN组网模式、机房及天馈解决方案、与传统建站模式的比较等几个方面对C-RAN网络建设的实施作了简要分析。

1.C-RAN概述

无线接入网（C-RAN）是分布式基站的演进架构，分布式基站把传统宏基站基带处理单元（BBU）和射频处理单元（RRU）分离，BBU和RRU之间按照Ir接口协议通过光纤连接，完成基带数据的传输，在网络部署时可实现“BBU集中设置，RRU拉远覆盖”等功能。未来通过大容量BBU间的互联组成集中式基带处理池实现C-RAN架构，以达到节约部分机房建设、减少电力消耗和降低维护成本的目标。

在C-RAN无线接入网络构架中，集中式基带处理可以大大减少覆盖同样区域的基站数量，减少配套设备特别是空调的能耗，通过所有虚拟基站共享一个基带池，基带池中的处理资源可以动态调度以处理不同的基带信号，适应移动通信系统中的潮汐效应，使得基带处理资源得到了最优利用，能耗自然降低。

2.C-RAN组网模式

C-RAN集中式基带池组网架构如图1所示。基于现有设备，集中式基带池部署方案将多个无线基带设备BBU集中放置于中心节点机房，RRU采用光纤拉远至覆盖区。BBU-RRU间采用传输主干光缆进行连接，采用双路由的方式。RRU可根据实际容量的需求配置为环网连接或者单RRU双上联到BBU的方式。

C-RAN模式组网具有以下优点：

（1）大大节约建站成本和周期

采用C-RAN模式建站，实现BBU集中机房安装，对于RRU站点只需要安装RRU和天线设备，节约了基站机房的租赁建设成本，并且由于基站建设过程中机房的建设周期所占比重较大，采用C-RAN模式建设将大大缩短建设周期。

（2）布点更加灵活

采用C-RAN 模式组网后各物理站点的选点和布局将更加灵活，可以将RRU设备灵活的分布到覆盖区域的附近，提高了覆盖效果，增加了选点布局的灵活性。

（3）网络质量资源利用率显著提高

C-RAN模式则可以按照一个C-RAN区域来规划整体容量，所有基带部分的资源都在BBU侧进行统一调配，通过BBU对C-RAN区域内基站根据实时话务需求情况，对各RRU站点实现载频资源的动态调配，大大节省了网络总的载频配置需求，成功解决了话务潮汐效应严重带来的话务不均衡、资源利用率低的问题。

（4）提高传输网基带传输资源的利用率

采用C-RAN模式组网传输网只需要对C-RAN区域内的BBU中心机房提供基带传输资源，C-RAN区域内所有物理站点均共享中心机房基带传输资源，由于话务的潮汐效用和峰值特点能大大的提高整个传输网络基带传输资源的利用率。

3.C-RAN配套解决方案探讨

3.1 C-RAN基站机房配套解决方式

C-RAN的组网模式下单独RRU站点将无需租用机房，只需租用天面或者地面适当位置安装RRU设备、室外电源设备及天馈杆塔等设备，相对传统模式减少了对机房的需求，但是相对增加了天面的建设难度；对于BBU中心机房，每个机房需要安全性更高，更方便进入的机房作为BBU中心机房。

BBU中心机房物业产权建议以自有物业为主、长期租赁物业为附的物业产权模式；机房建设尽量避免选择在逼迁风险小、电力有保障、传输管道通达方便的地方。

3.2 C-RAN基站电源设备解决方式

采用集中式基带池部署，中心节点机房与远端共机房的站点，一般采用机房直流供电、机房交流供电方式。对于室外拉远新建站点，可采用室外电源柜直流供电方式。对于室内拉远站点，可就近采用交流供电方式。

（1）机房直流供电

如果RRU与机房距离较近，可以利用机房的直流配电设备为RRU供电。由机房提供稳定、可靠的-48V直流电。

（2）机房交流供电

采用220V交流供电，与-48V直流供电相比，电压高、工作电流低、电源线上消耗的功率小，可以支持更远的拉远。

（3）室外电源柜直流供电

如果RRU离机房较远，可以考虑采用室外电源柜提供-48V DC供电。室外电源柜采用220V AC输入，提供-48V DC或者220V AC输出，内置蓄电池以保证断电时RRU正常工作。

（4）室外UPS交流供电

如果RRU离机房较远，可以考虑采用室外UPS提供220V交流供电。室外室外UPS采用220V AC输入，内置蓄电池以保证断电时RRU正常工作。

4.C-RAN与传统建站模式比较

采用C-RAN模式布点是实现较大区域的基带设备集中安装、基带设备互联共享而成为一个“基带池”实现基带资源的动态调配等诸多功能，与传统的建站模式相比存在很多不同之处。

4.1无线技术比较

传统的建站模式一般是每个物理基站就是一个逻辑基站，将基站的射频部分、基带部分等设备就近安装在基站机房，一个基站的基带部分只负责本基站覆盖区域内的基带数据处理、射频资源分配调度、基站设备维护管理、无线射频参数调整等功能，一个基站的射频部分也只能将自己的数据交给本基站的基带部分处理。

4.2机房及塔桅配套需求比较

采用传统建站模式，每个物理站点需要配置一个机房和天面合适位置建设天馈资源，每个机房均需配备空调和提供380V的交流引入需求。

C-RAN的组网模式下单独RRU站点将无需租用机房，只需租用天面或者地面适当位置安装RRU设备、室外电源设备及天馈杆塔等设备，相对传统模式减少了对机房的需求，但是相对增加了天面的建设难度；对于BBU中心机房，每个机房需要安全性更高，更方便进入的机房作为BBU中心机房。C-RAN模式实现BBU基带池完全共享和动态调配后，对于区域内无线的载波资源配置将大大节省BBU机房配置的总载波配置。

4.3其他方面比较

综合分析C-RAN和传统基站建设方式比较，除了以上差别之外，还有以下几点优势。

（1）绿色环保方面优势

由于传统基站每个基站都配置空调，而空调是基站主要的耗电设备，导致移动基站每年用电量居高不下，而采用C-RAN模式后，大部分RRU基站无需设置空调，用电量很少。因此，C-RAN模式对节能环保方面具有很大的优势。

（2）野外站点防盗安全性相对提高

由于基站减少了空调和直流电源系统，因此大量减少了电池设备和铜产品的使用，往往野外简易机房站点是目前基站发生偷盗案件最高的区域，采用C-RAN模式后，RRU基站大部分采用上塔安装，简易室外电源设备采用水泥平台和防盗铁笼落地安装，相对提高了站点防盗的安全性。

（3）站址获取相对传统建站模式要容易

由于C-RAN模式建站无需使用机房，一改传统基站需要机房和天面双重资源导致选点困难的局面，选址谈点相对要容易，只需要天支及室外小型设备安装位置就能轻松实现。

C-RAN除了以上优势之外，还有以下几点不足。

（1）大容量站点美观度降低

由于目前网络系统较复杂，厂家单RRU设备容量有限等原因，相对传统基站天面只需要安装天馈设备而言，采用C-RAN模式基站将在天面增加了大量RRU设备和电源设备的空间要求，对天面环境影响相对增加。

（2）增加了美化站点的建设难度

对于天面原本需要美化的站点，传统建站方式只需要考虑天线美化的问题，采用C-RAN模式后还需要考虑RRU设备和室外电源设备的美化要求，大大增加了美化设计的难度。

（3）楼面站点安全隐患相应增加

由于采用C-RAN模式建站后很多RRU等设备露天放置，而天面由往往是人员活动的区域，增加了设备被破坏的风险。

（4）BBU中心机房断站或者逼迁将造成更大的损失

传统模式基站单站出现断站或者被逼迁发生是，往往只对单站覆盖区域产生影响，但是对于C-RAN网络，如果BBU机房一旦发生断站或者逼迁的事故，将直接影响该机房BBU所有覆盖的站点区域，影响将是巨大的。

5.结束语

随着通信技术的进步和多样化，同时用户对于无线带宽需求的迅猛增长以及人们对于无线基站对城市美观的影响日益重视。无线基站的组网模式必然推动C-RAN组网模式的推广。然而，C-RAN模式在多网络制式下的应用得依赖于RRU设备功率和集成度进一步的提升，天线技术的小巧、宽频和美观技术的更加完美。C-RAN的组网模式也是需要在传统模式的基础上逐步推广和替代，目前运营商网络现状是拥有多种制式的传统模式无线基站，如何在这种现状下建设网络正是我们通信设计人需要考虑的问题。

参考文献：

[1]中国移动通信研究院 ，C-RAN无线接入绿色演进白皮书

[2]人民邮电出版社，TD-LTE技术原理与系统设计

[3]人民邮电出版社，3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范