面向C-RAN 的传输网络本地化规划建设
2019-12-02叶升
文/叶升
随着5G 的到来,各个通信运营商的竞争愈发激烈,无线网络中的数据流量迅速上升,传统架构的无线接入网在移动互联网时代面临着降低成本、提高性能和节能减排的挑战,因此必须考虑引入新的无线接入网络构架以满足低成本、高容量、低能耗、易运营的要求。
C-RAN网络通过结合集中化的基带处理、高速的光传输网络和分布式的远端无线模块,形成绿色清洁、集中化处理、协作化无线电、云计算化的无线接入网构架。而针对C-RAN的布局,本地网传输网络如何就新的无线架构网络变化,从而解决实现低成本、高性能的光传输网络,本文针对面向C-RAN 网络演进的传输本地网络的规划和网络搭建进行分析和讨论。
1 C-RAN网络的特点
C-RAN 是基于BBU 集中放置的具有“集中化、协作化、云计算化”特征的“绿色节能”的无线接入网络构架。与传统无线网络组网方式相比,C-RAN 网络架构具有以下特征:
1.1 集中化(Centralized)
采用集中化部署,加快网络建设,运营更灵活,一个集中式基带池可以灵活可扩展支持10、100、1000 乃至10000 载波。
1.2 协作化(Collaborative)
多个小区间灵活地进行协作调度、协作处理以及异构网下的分层协作,降低干扰,提高系统性能。
1.3 云计算化(Cloud)
引入标准IT 硬件平台,通过云计算技术,形成“软”基站,支持多标准通信和各种应用层业务,增强系统灵活性。
1.4 绿色节能(Clean)
通过减少机房、电池等配套资源,最终建成更低能源消耗、更低运维成本、更短建设周期的绿色无线接入网。
2 面向C-RAN的传输网络的规划
根据C-RAN 网络的特点,由于C-RAN采取了BBU 集中布局的方式,BBU 集中布局在本地网接入机房内,且根据单BBU 带宽的需求,目前每个接入机房的BBU 集中数量。每个RRU 由光纤网络组成环网,而一个BBU池由一套传输设备进行传输组网,这和原来的单BBU 一套传输设备组网的结果完全不同,这就使得原来传统的光纤网络必须发生改变,才能应对C-RAN 网络对前传网络的需求。
根据C-RAN 网络的特点,本地网的机房网络,光缆网络及传输网络必须面向C-RAN网络进行重新规划建设。因此,在本地网络规划的时候,将接入区域划分网格,进行网格化管理,将机房资源,光缆资源及传输设备网络资源投射到网格内,形成网格化管理的层面,能够直观的对资源进行把控。
2.1 机房资源的规划
由于BBU 集中池必须设置在机房内,所以机房的布局势必影响C-RAN 网络及传输网络的规划,因此,作为网络建设的基础,本地网机房的规划必须走在前,才能满足网络搭建的基本需求。
根据本地网机房的实际情况,一般本地网机房的层级分为至少3 级,由上至下可以分为骨干层、汇聚层、接入层。BBU 池所在的机房一般都分配在末端接入机房,也就是基站机房或者综合接入机房,我们称其为末端接入机房(下同),首先是因为这类机房的数量分别较广,数量较多,其次就是这类机房原为基站机房,原来的无线设备均已经进入,光缆纤芯资源已有,如需要扩容也较为便利。
末端接入机房的建设的要求:
(1)考虑机房空间、稳定性及安全性等因素,建议末端接入机房应选择无逼迁风险以及空间、电源系统有足够扩容空间的自有机房,不建议选用租赁第三方的机房;考虑后续电力保障因素,末端接入机房需具备发电条件。
(2)考虑空间、安全性及使用寿命,不建议选择一体化机柜或简易机房作为末端接入机房。
(3)末端接入机房位置选取需结合网格规划,原则上需选择现有综合接入机房,如无现有综合接入机房可以使用,可通过新选址或利用现有条件好的无线基站机房进行改造。
2.2 区域网格化的规划
为实现网络深度覆盖及资源精细化管控,进一步缩短业务末端接入。提升业务接效率及降低重复建设。根据区域内光交箱及业务分布情况,将接入区域划为更小的网格管理单元,即网格化。其覆盖半径根据业务密集程度一般为500m2。将区域网格化之后,机房的部署将以网格内BBU 数量为基础,以每个机房集中BBU 数量10 个为基础进行机房数量的安排。
2.3 传输设备网络的规划
面向C-RAN 的传输网络,主要仍然是依靠本地网现有的成熟的三层网络结构来沿用,这三层结构也分别与机房网络的三层结构相对应,主要仍然以PTN 设备网络结合OTN波分网络进行组网,由于传统网络也是以PTN+OTN 的形式。所以网络变化不会太大,多个BBU 接入后,只对末端的PTN 设备会有较大的影响,链接BBU 的光口数量会根据集中的BBU 的数量进行扩容,整体网络的容量也会提升,只需要对各层级PTN 设备进行扩容,如有采用OTN 进行承载,则还需要考虑大颗粒OTN 波道的建设,以满足业务调度的需求。
2.4 光纤网络的规划
由于BBU 集中后,有几个方面的光纤需求会有变化,首先BBU-RRU 这段的纤芯需求会大幅增加,其次是光交箱网络,既主干、配线光缆环的建设必须跟进。
接入主干缆的规划原则如下:
(1)主干、配线光缆融合为主干光缆。
(2)多个末端接入机房规划主干缆时不得有交叉的情况发生。
(3)在进行主干缆的规划时,同一段主干缆应尽量避免同路由的情况发生。
(4)在进行接入主干缆的规划时,应充分利用现网已有光交资源。
3 结束语
C-RAN 网络的出现是对现有网络的一次进步,然而目前的C-RAN 还处于初级阶段,这对基于光传输网络的规划设计仍有待开发和探讨。传输网络的规划应结合现有资源合理部署、积极应对,为C-RAN 的到来提供高带宽、高保障的接入和承载平台。