C—RAN无线投资建设成本差异分析

段小玲++黄艳

【摘 要】面对日益增长的运营成本和未来5G超密集组网的需求，为了保持盈利长期稳定的增长，移动运营商必须寻找可以低成本地为用户提供无线业务的方法，C-RAN的组网方式在降低成本方面有一定优势。通过具体实例对采用C-RAN与传统组网方式两种模式的各类无线投资建设成本进行对比分析，从对比结果可以看出，通过采用C-RAN能较显著地降低无线投资建设成本及平均能耗。

【关键词】C-RAN 5G 建设成本 远端机房

1 引言

如今，移动运营商正处于激烈的竞争环境中，用于建设、运营、升级无线接入网的支出不断增加，但收入却并没有得到相应提升，相反在部分业务上收入呈缓落趋势。移动互联网业务流量迅速攀升，单用户的ARPU（Average Revenue Per User，每用户平均收入）值却增长缓慢，甚至在慢慢减少，严重削弱了运营商的盈利能力。为了保持盈利持续稳定地增长，移动运营商必须寻找能低成本为用户提供无线业务的方法。

无线接入网是移动运营商赖以生存的重要资产，通过无线接入网可以向用户提供7×24小时不间断、高质量的数据服务。传统的无线接入网在运营成本上的压力巨大：数量庞大的基站意味着高额的建设投资，以及相应的站址配套、站址租赁和维护费用，建设更多的基站意味着更多的资本开支和运营开支。在高额的成本压力下，移动运营商迫切需要优化无线接入网络架构，C-RAN应运而生。本文将对C-RAN架构与传统组网模式在无线网络建设投资的各环节进行对比，以分析两种组网模式在建网成本上的优劣。

2 C-RAN概述

传统的无线接入网高额的资本支出与运维开支使得移动运营商在移动互联网上逐渐失去了竞争力。因此，移动运营商必须找到一种新的符合目前形势的绿色无线接入方式。

C-RAN是中国移动2009年提出的新概念，是具有集中化（Centralized）、协作化（Collaborative）、云计算化（Cloud）、绿色节能（Clean）“4C”特点的无线接入网络构架。C-RAN架构将BBU集中堆叠放置、RRU裸纤拉远接入基站，该方式在降低无线基站建设难度、提升无线载波利用率以及抗干扰能力的同时，也带来了机房和光缆基础资源迅速耗费、基站运行安全度和稳定度大幅降低等问题。C-RAN架构是我国电信运营商在无线接入网领域提出的首个创新演进架构，具有重大意义。C-RAN架构如图1所示。

中国移动始终坚定不移地推动C-RAN集中化部署和协作化技术在现网中的应用。现网已有部分基站自发形成C-RAN集中化部署，基带集中化布放成为新常态。在2015年至2016年年中，中国移动在多省开启了C-RAN规模部署的验证工作。

目前来看，未来5G极大可能采用C-RAN接入网结构，C-RAN是对传统无线接入网的一次革命。C-RAN的目标是从长期角度出发，为运营商提供一个低成本、高性能的绿色网络架构，让用户享受到高服务质量的终端业务。而面向5G，基于集中/分布单元CU/DU的两极架构已被业内认可，该概念与无线云化的结合，构成了5G C-RAN的两个基本要素。超密集组网是满足未来移动数据流量需求的主要技术手段，是5G的关键技术之一。C-RAN是组网结构发展的趋势之一，在面向5G集中演进的过程中，可以提前布局，科学合理地规划C-RAN集中化信息基礎设施。

3 C-RAN与传统组网模式对比

3.1 优点

C-RAN与传统组网模式对比，有如下优势：

（1）降低建设成本

C-RAN组网模式可以减少机房数量，从而降低建设成本；可实现配套资源共享（GPS、电源、蓄电池、传输等）。

（2）降低运营成本

C-RAN模式下，机房、空调等设施数量减少，通过虚拟化技术实现业务量有效均衡，从而使运营成本得到降低。

（3）提高容量

C-RAN组网模式更适合实现站间协作化无线收发技术，对抗干扰，提高频谱效率。

（4）节能减排

基站空调数量减少，能耗和排放量降低。

（5）弹性容量

采用BBU集中化部署，一个集中式基带池可以灵活扩展支持10载波、100载波乃至1000载波，有助于实现更大带宽和更灵活的运营模式。

3.2 变化点

（1）安全性有所变化

C-RAN的网络结构由环形变为星型，远端RRU的安全保护力度相对下降，BBU集中点的安全性相对上升。

（2）C-RAN集中点的传输配置要求提高

BBU集中点上联传输设备配置要求提高，传输安全性提高。

（3）C-RAN机房电源、备电配套设施要求提高

C-RAN机房BBU集中数量增加，对电源、备电配套设置的要求提高，从而安全性得到提升。

4 无线投资建设成本差异分析

传统组网模式的无线网络建设中，新建基站数量不断增加，而对于现有的铁塔公司代建模式，机房获取的成本和难度越来越大。同时，传统的分散式基带，设备能耗大、基带资源利用率低、扩容投入大、频率资源无法协同。

而随着C-RAN模式在整个无线网络建设中的逐步应用，诸如新建站点选址困难、传输资源遭遇瓶颈、建设成本逐年增加等问题得到解决。根据中国移动在某典型城市的部署情况预估：与传统网络配置相比，C-RAN可节省中国移动50%的运维支出（OPEX（Operating Expense，运营成本），包括电力、人工维护、站点租金、传输费用）和15%的投资支出（CAPEX（Capital Expenditure，资本性支出），包括勘站及网络规划、配套设备、基站设备、网络建设费用等）。

下文主要对C-RAN与传统组网模式在无线投资建设成本上的差异进行分析。endprint

4.1 区域概况

以某地中国移动C-RAN建网区域为例进行无线投资建设成本差异分析。该区域北侧是高速公路，东侧是普通铁路，南侧是高速铁路，西侧是其他园区。地势平坦，主要地物特征为工业园区厂房和配套住宅区，覆盖面积约为4.3 km2。在覆盖区域内共计有19个站点，其中17个宏站，2个室分站点。建网区域地理位置图如图2所示。

该建网区域相对较小，物理区域边界较为清晰。此类场景具有业务聚合度高的特点，特别注意要集中使用基带资源，通过多载频配置、宏室结合、小区分裂来应对高流量以及可能产生的潮汐效应，实现降本增效。

将流量互补性高的场景集中在相同的基带板或者BBU放置，可以实现硬件资源的节省，未来软件支持动态调度后，还可以进一步节省软件资源。

4.2 投资差异

实例中C-RAN建网区域站点情况如表1所示。

（1）勘察设计费、监理费

目前某地移动勘察设计费、监理费是按照单站建设类型（新建、扩容等）实行打包价，采用C-RAN组网结构也不改变建设类型，故C-RAN方案与传统组网方案勘察设计费、监理费一致。

（2）主设备硬件费（含BBU、RRU、天线等）

C-RAN与传统组网方式在主设备投资上的主要差异是采用C-RAN方式后，基本都要配置拉远光模块（C-RAN采用集中放置信源的方式，导致大部分情况下不能使用普通光模块）。若传统组网方式使用的是普通光模块，则C-RAN相比之下需要增加1 808元/站的成本；若传统组网方式本来就使用的是拉远光模块，则投资无变化。C-RAN与传统组网方式在主设备硬件费上的对比如表2所示。

（3）集中机房

本次区域集中机房是利旧原有传输汇聚点，由于集中机房是C-RAN方案与传统组网方案的主要区别，仅C-RAN方案列计此费用，如表3所示。

（4）远端机房

在远端方面，不同的组网方式主要区别于远端的机房类型。传统组网方案主要有分布式机柜、MINI机房、自建普通机房、租用普通机房四种机房类型，而C-RAN方案就只有一种分布式机柜的机房类型。

该区域15个现网基站已经有机房，且无需改造，剩余4个新建站都是MINI机房。但为了使投资对比更具代表性、广泛性，以下暂时按19个站全部为新建进行投资分析，如表4、表5所示。

结论：按照19个基站全部新建进行投资对比，C-RAN方案比传统组网方案在远端机房投资上要减少很多。

（5）天面

C-RAN和传统组网方案在天面建设类型（新建、利旧、塔形）上没有区别，两者在天面上的投资金额相同。

（6）无线投资建设成本汇总

通过表6的对比分析可以看出，在此区域建设中，C-RAN方案在主设备硬件费及集中机房方面比传统组网方案投资略大，而在新建站点远端机房建设上投资节省显著，此项可节省投资达到50%以上，总无线投资建设成本下降20%左右。针对大量需进行选址的新建基站机房建设，采用C-RAN组网方式不仅可以大幅度降低建设成本，还极大地缓解了选址难的问题。

综合福建、江苏、安徽三地的现网运行情况来看，C-RAN模式的引入可节省建设投资、降低能耗。采用C-RAN模式組网，无线、传输配套单站投资造价较传统方式降低约20%，平均综合能耗降低60%。其中，运维方面降低成本的主要因素是空调数量的减少；机房租金的节省并不显著，因铁塔公司收费机房租金占比不大。

5 结束语

从中国移动现网运行情况来看，采用C-RAN的组网模式不仅可以使建设投资大幅度下降，在一定程度上缓解运营商运营成本上的压力，还带来了无线性能的提升：相较于分布式部署方式，BBU集中式部署在小区协同处理功能应用时，能够带来更大的性能提升。

但C-RAN组网模式仍然存在一些问题，如BBU集中放置带来机房的安全级别大幅度上升，需进一步完善集中机房的建设规格。前期在与厂商的调研中已提出了一些解决方案，但仍需进一步完善集中机房的建设规范要求。同时，需敦促厂商进一步完善BBU成池后功能和拉远RRU的告警管理功能，目前已与各厂商进行了点对点沟通。要探索如何应对潮汐效应，推动新型低功耗海量载波池设备开发等。随着C-RAN架构的提出，传输网面临巨大的变革，传输网已不再处于基站配套的地位，应全面考虑各项综合业务，统筹规划自成一体。

C-RAN的部署是技术发展的趋势，也是应对5G通信建设的基础，如何在现网中完善平稳推动现有组网模式向C-RAN的转变将是移动运营商未来短期内的工作重点。

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