1、基于集中处理，协作处理，实时云计算构架的绿色无线接入网中国移动通信研究院2010年10月,C-RAN - 无线接入网绿色演进,目录,C-RAN集中化部署三大优势 -成本、工期及能耗,移动互联网时代的挑战-为什么需要C-RAN？,C-RAN部署分析和建议-在GSM/TD-S/TD-LTE中的应用,新型无线接入网构架 C-RAN -C-RAN概念,架构及整体计划,技术发展趋势及可行性分析 -C-RAN关键技术研究的进展,移动互联网时代中国移动面临的挑战,大量的基站机房导致高额的投资运维成本,数据流量增速远高于收入增长,无线接入网需要创新的解决方案，以满足低成本、高容量、低能耗、易运维的需求,潮汐效
2、应导致基站利用率低,能耗随基站数量迅速增加,基站是中国移动能耗的主要来源,目录,C-RAN集中化部署三大优势 -成本、工期及能耗,移动互联网时代的挑战-为什么需要C-RAN？,C-RAN部署分析和建议-在GSM/TD-S/TD-LTE中的应用,新型无线接入网构架 C-RAN -C-RAN概念,架构及整体计划,技术发展趋势及可行性分析 -C-RAN关键技术研究的进展,无线接入网面向绿色演进的C-RAN构架- Clean, Centralized Processing, Collaborative Radio, real-time Cloud Computing Infrastructure,可以
3、大大减少机房的数量，从而减少的建设、运维费用，大大降低每MB成本可根据用户和业务的分布动态配置，更好满足用户需要，并减少了能耗实现配套资源的有效共享(GPS, 电源，蓄电池，传输等)更适合实现协作化无线收发技术，实现更高频谱效率通过虚拟化技术完成基站处理资源灵活调配，实现业务量有效均衡，降低对单站的可靠性要求，从而降低成本,C-RAN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(Clean)、集中化处理（Centralized processing）、协作化无线电（Collaborative Radio）、云计算化（real-time Cloud Comput
4、ing Infrastructure）的无线接入网构架,C-RAN可减少无线网络的投资和运维开支，降低系统能耗，并能够提供更大的带宽和更灵活的多标准运营支持,C-RAN集中化建设与传统建站的对比,租金,天线及射频,主设备(BBU),人工,空调/电源,机房,天线及射频,集中化基带池,C-RAN三步走策略- 分阶段逐步推进C-RAN技术创新、原型机研发和落地推广,集中式TD-S珠海试验基于现有TD-S设备和技术现网试验，实现C-RAN的集中化基站部署,2010年,2011年,2012年,近期目标,中期目标,远期目标,C-RAN原型机开发推动产业链研究，验证IT化关键技术验证协作式无线电 等新技术,
5、基于云计算的虚拟基站大规模BBU互联技术实时虚拟化技术C-RAN混合组网,C-RAN调研系统成本调研技术路线调研联合产业伙伴,C-RAN调研数据网络流量调研部署场景分析DCN理论研究,总结经验全国推广GSM/TD-S/TD-LTE,推动商用C-RAN系统开发,2010年10月状态,实现集中化,实现协作化,面向虚拟化,目录,C-RAN集中化部署三大优势 -成本、工期及能耗,移动互联网时代的挑战-为什么需要C-RAN？,C-RAN部署分析和建议-在GSM/TD-S/TD-LTE中的应用,新型无线接入网构架 C-RAN -C-RAN概念,架构及整体计划,技术发展趋势及可行性分析 -C-RAN关键技术
6、研究的进展,光传输技术可以满足C-RAN高带宽传输要求,光传输技术趋势 容量：随着WDM技术的发展，商用系统单根光纤的容量可达3.2T以上。在无线信号传 输技术上，CPRI/Ir接口带宽从2.5Gbps逐渐增加到6.144Gbps/10Gbps； 成本：2.5G SFP和10G SFP/XFP/XENPAK商用光模块的价格近2年降幅达到5070,C-RAN 无线信号传输的带宽需求GSM: 1Gbps可承载40个载波, 200kHz 带宽TD-SCDMA: 1Gbps可承载4 个载波, 1.6MHz 带宽TD-LTE: 10Gbps可承载1个8x载波, 20MHz 带宽,已有光网络资源基本具备C
7、-RAN部署要求,现有光传输资源状况中国移动基站自有光纤接入比例达95.8在已有的管道/杆路上增加光缆成本较低UniPON同时服务移动网络和有线接入网部分一线城市管道、传输资源概况,对于不同的光纤和管道资源情况， C-RAN 部署场景有以下方案：,C-RAN符合基站向协作化处理的演进趋势,协作化信号处理具有较大的应用潜力提高频谱效率以及小区边缘吞吐量进一步挖掘TD-LTE优势的有效手段,C-RAN构架下实现协作化更加便利集中化的数据流，利于协作处理基站间数据交换的时延低云计算提供了更好的可扩展处理能力,LTE由于采用了OFDM技术，小区间同频干扰严重, 需要采用基站间协作技术降低干扰,采用干扰
8、协调以及联合处理技术来解决，所以需要基站独立处理向协作化处理的演进。,协作化信号处理具有较大的应用潜力提高频谱效率以及小区边缘吞吐量进一步挖掘TD-LTE优势的有效手段C-RAN构架下实现协作化更加便利集中化的数据流，利于协作处理基站间数据交换的时延低云计算提供了更好的可扩展处理能力移动研究院在CoMP的研究及标准化工作多小区的参考信号设计控制及反馈信令设计降低计算复杂度（从20倍降至约35倍）减少小区间交互信息量 （下行约100M，上行约1G）,* 注: 以上为3GPP场景下的仿真数据，中国移动,C-RAN协作化信号处理将改善覆盖提高容量,大规模BBU互联架构为C-RAN“云”基站奠定基础,
9、单个BBU容量受限于背板容量,BBU之间无法调度处理资源,处理资源未被虚拟化，难以分配,BBU互联构成大容量基站,BBU间光交叉互联实现资源共享,处理资源虚化，按需调度,面向大规模BBU互联的虚拟化载波池,借鉴数据中心(DCN)技术, 实现高容量/低成本/可扩展/电信级的集中化基带池,高速互联架构(拓扑及路由),虚拟化,负载均衡,系统级容灾,高容量网络架构设计方案,研究院面向大规模BBU互联的解决方案,容量：,互联：,共享：,DSP和CPU的技术进步： 多核多线程技术：性能迅速上升 每两年升级换代的半导体工艺：功耗快速下降 DSP支持虚拟化；CPU支持实时信号处理,IT互联技术给无线网络发展带
10、来新思路：IDC规模越来越大，提供了高度集中化的技术廉价设备、高速宽带、高冗余、高可靠性核心网IT化：电信级ATCA标准；通用处理器 40台普通服务器 = 1000万门核心网交换机无线接入网 IT化、虚拟化虚拟化技术可更好地在统一平台上支持多标准（GSM/TD-S/TD-LTE）,IT技术发展为C-RAN虚拟化技术提供了借鉴,目录,C-RAN集中化部署三大优势 -成本、工期及能耗,移动互联网时代的挑战-为什么需要C-RAN？,C-RAN部署分析和建议-在GSM/TD-S/TD-LTE中的应用,新型无线接入网构架 C-RAN -C-RAN概念,架构及整体计划,技术发展趋势及可行性分析 -C-RA
11、N关键技术研究的进展,C-RAN 降低网络建设及运维成本- 案例：某城市TD-SCDMA网络，密集城区，70%共站,C-RAN 集中化部署可降低无线网整体的投资和运维支出与传统网络配置相比, 可节省 50%* 运维支出与传统网络配置相比, 可节省 15%* 投资支出研究院先后对四川成都，山西太原，广东深圳，珠海市的现网成本做了调研，并在地方公司协助下进行了估算。不同城市的建设成本各有不同，但是C-RAN均能起到降低总体拥有成本的作用。,传统无线接入网的成本结构,C-RAN 成本结构,C-RAN集中式基带池部署 - 缩短建设周期1/3以上,66万,室外机柜,室外机柜,集中化机房（通常位于传输机房
12、）,室外机柜,C-RAN集中式建站,年电力消耗降低86%,9万度,66万度,不同地区空调运行时间不同，北方地区冬天会关闭几个月，珠海地区通常在一年内不间断运行,C-RAN部署最大可降低能耗达86% - 案例：18个站，50%共建站，年节省电费57万,电费节省57万元,目录,C-RAN集中化部署三大优势 -成本、工期及能耗,移动互联网时代的挑战-为什么需要C-RAN？,C-RAN部署分析和建议-在GSM/TD-S/TD-LTE中的应用,新型无线接入网构架 C-RAN -C-RAN概念,架构及整体计划,技术发展趋势及可行性分析 -C-RAN关键技术研究的进展,C-RAN面向未来的部署分析和展望 在
13、GSM现网中的应用分析,GSM无线网络接入系统也需要优化结构，以提供更大容量更好应对潮汐效应降低运营成本设备条件多家厂商已有多种GSM设备支持BBU+RRU光纤拉远结构需求统一多厂家CPRI接口光纤级联及环形保护大容量GSM BBU载波池与TD-SCDMA/TD-LTE共平台，共享集中化设施,GSM网络仍然是中国移动的核心竞争力覆盖广，用户多，收入比例大GSM网络优化、扩容仍是重要任务将与TD-SCDMA, TD-LTE长期共存传统GSM网络设备缺点体积大重量大配套多能耗高升级烦,设备条件现有TD-SCDMA四期设备已经具备集中化基带池部署条件C-RAN集中化部署模式简化建站需求，降低建设成本
14、加快建网速度降低运营维护成本需求统一规划光传输网和无线网考虑GSM/TD-LTE未来集中化Xx 城市C-RAN验证了多项关键技术光纤环路保护技术远端无线模块供电技术集中化基带池载波调度技术,珠海试点区域地图,C-RAN面向未来的部署分析和展望 在TD-SCDMA四期建设中的应用分析,TD-LTE需要更大的接入环带宽每个20MHz、8天线载扇需要10Gbps的BBU-RRU光纤链路TD-LTE 集中化部署下的BBU-RRU连接方案压缩方案：利用现有6.144Gpbs链路，压缩BBU-RRU信号50%，每站需3对光纤直驱方案：10Gpbs提供1+1保护，传输链路物理上成环，每站需3对光纤WDM方案
15、：40400Gpbs多波长直传，级联环路保护，环路仅需1对光纤,光纤接入环,BBU中心机房,TD-LTE RRU,光交接箱,主干光缆1,主干光缆2,C-RAN面向未来的部署分析和展望 在TD-LTE网络中的应用分析,协作化：减少基站间干扰，改善小区边缘覆盖更高的频谱效率，更好的用户体验,集中化：降低建设和运维的成本，加快网络建设速度,RRU,GSM/TD-S/LTE,GSM/TD-S/LTE,GSM/TD-S/LTE,GSM/TD-S/LTE,集中化多模基带池,C-RAN： 集中化、协作化、虚拟化的绿色无线接入网构架,虚拟化：统一的基于通用平台的无线接入网构架集中资源，多模运营GSM/TD-S/TD-LTE,绿色：减少空调及配套耗电，节能减排,谢谢!,讨论,
