C-RAN 助力运营商打造5G 精品网络*

杨庆勇，杨之腾，丁 远

（1.上海诺基亚贝尔股份有限公司，四川 成都 610000；2.中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210009）

0 引言

2020 年是5G 大发展的一年，5G 已成为我国新基建首选。4G 近年来虽高速发展，用户规模阶梯性增长，但建设和运营投资水涨船高，网络制式越来越复杂。为避免4G 建设带来的后续问题，建设“覆盖全国、技术先进、品质优良”的5G 精品网络是运营商未来维持竞争优势的路线之一，其中C-RAN 是关键技术之一。

5G-BBU 可采用C-RAN（集中式）和D-RAN（分布式）相结合的建设模式。为实现快速规模化建站，原来4G 建设运营商基本上采用的是D-RAN部署方式。4G 建设共享的铁塔机房内布满了主设备，电源功耗巨增，传输带宽资源紧缺，租金昂贵，维护困难。如果要在原本拥挤不堪的机房再新增几套5G 大功耗大带宽设备将非常困难，因此5G 网络建设沿用D-RAN 方式部署站点困难[1]。为降低租赁成本和保证无线网络稳定性，5G-BBU 将重点考虑C-RAN 集中部署BBU 方式，同时逐步集中周边2G/4G BBU，实现2G、3G、4G 和5G 多基站、多载波共BBU 框，以节省机架、BBU 框、主控板以及传输接口等资源。

1 C-RAN 部署条件

RAN 或D-RAN 部署从建设难度、周期、所需资源等多个角度的对比情况，如表1 所示。

表1 C-RAN 和D-RAN 比选分析

表1 表明，C-RAN 接入机房或综合机房要求高，在传输、空间、外电和安全性方面有严格要求，施工周期长但整体投资少，核心资产掌握在自己手里，性能好。D-RAN 新址施工周期短，但共址改造困难，租赁或新建配套成本高。因此，要实现C-RAN 部署需满足机房空间、传输带宽资源、距离、外电和安全性5 个严格条件。实际5G 基站部署并不是一步到位实施C-RAN，应结合不同场景和现实要求，按“规划一步到位、能力分步部署”的策略，完成符合原则区域内BBU 集中部署的目标[2]。

2 BBU 集中部署原则

综合考虑投资效益、网络安全等因素，以6～15个物理站的BBU 集中为宜，最大不宜超过20 个。对于高电费、高租金基站，在可降低TCO 的前提下，集中物理站规模可适当下调，但不少于3 个。BBU须充分利用机柜空间，同时兼顾考虑机柜散热能力。建议高度1.6 m 机柜放置华为/中兴2G/4G/5G BBU 4 个，爱立信BBU 10 个；高度2.2 m 综合机柜放置华为/中兴8 个2G/4G BBU 或6 个5G BBU，爱立信可放置20 个BBU[3]。

3 C-RAN 部署方案

需统筹考虑各系统共用BBUhe 设备利旧情况，合理安排BBU 机架安装。若C-RAN 机房空间较大，可直接新增5G BBU 框，如图1 所示。若C-RAN机房空间较小，则将4G/5G 共用一个BBU 框，如图2 所示。

图1 新增部署5G BBU

图2 收编4G BBU 新增5G BBU

3.1 BBU 配置方案

以典型集中8 个BBU 为例，8 个物理站满配，即GNF900、GNF1800、TDD-D、TDD-F、5G 共5频9 模，基带板配置如表2 所示。

考虑系统特性与维护要求，建议5G 与4G D 频段共BBU 机框，GNF 与FA 频系统共机框，单个物理站点满配置的情况下需要2 台BBU 机框，8 个物理站集中下BBU 安装标准配置如图3 所示。

表2 华为单物理站BBU 基带板配置

图3 2.2 m 综合机柜内华为245G BBU 集中放置情况

3.2 前传解决方案

前传网络部署方案有光纤直连、无源WDM、有源WDM 和半有源波分4 种。其中，D-RAN 一般采用光纤直连方案，C-RAN 一般采用无源WDM 方案，如图4 所示[4]。它的局端和远端均采用无源器件，节省光缆，时延低，成本低，免维护，无需供电。

图4 前传网络部署方案

无源波分方案采用波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技术，将彩光模块安装在无线设备（AAU/RRU 和DU）上，通过无源的合、分波板卡或设备完成WDM 功能，利用一对甚至一根光纤可以提供多个AAU/RRU 到DU 之间的连接。

（1）AAU/RRU 侧光模块无源化：AAU/RRU侧插入的光模块不含光源，因此所有光模块完全一样，不区分波长，称之为无色化或无源化，极大降低了成本，提高了可靠性和维护便利性。

（2）BBU 侧光源集中部署：在中心局节点设置集中光源，并向各个无源模块节点输送直流光信号（不带调制），无源光模块通过接收来自集中光源的连续光波并加以调制，成为信号光后返回中心局节点实现上行。

3.3 回传解决方案

回传网络根据C-RAN 集中度选择10G 或50G环路。

（1）接入环主环路上SPN 节点数控制在8～10个（DRAN 站点每端SPN 等效1 个节点，CRAN 小集中站点每端SPN 等效2 个节点，CRAN 大集中站点每端SPN 等效4 个节点），整环（含链及环带环）SPN 接入设备端数原则上不超12 个[5]。

（2）集中机房内的传输设备应确保成环且无同路由（出局第一个人口井后具有两个不同的物理路由），并优先考虑双归。

（3）集中机房内的传输设备应具备双交叉（主控）、双电源，配置不少于2 块支路板卡对接BBU设备[6]。

4 结语

5G 大规模建设高潮已经来临，各运营商都在“抢”已有资源，铁塔新增或改造机房困难，C-RAN是5G 建设的必选之路。虽然综合实际困难和施工周期等因素仍有大量站点沿用D-RAN 方式部署，但D-RAN 只是C-RAN 的过渡阶段。待5G uRLLc和mMTC 技术和市场成熟后，C-RAN 更有利于过渡至CU 云化部署。