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RRU与BBU之间的CPRI接口采用光纤直接连接

发布:admin06-17分类: 娱乐新闻

  无线通信的LTE时代已全面开启。随着5G逐渐走近,单个基站的带宽将会大幅增加,基站部署密度加大,现有的基站建网方式已显现出一些问题。如基站选址困难、机房成本高、基站资源利用率低、维护工作量大等。

  随着BBU与RRU分离以及RRU拉远技术的逐渐成熟,未来5G也必将采用BBU集中部署的方案,现有的光纤直连承载前传方案不再适用,因此对于未来5G的超高密度无线网络,集中部署的前传承载成为研究的重点。

  1、节省建设投资:BBU集中放置可以减少基带硬件设备的数量,降低设备费用;同时无需新建基站机房与相关配套设施,可充分利用现有局站机房内的空间、电源和空调等资源,大大节省机房和配套设施投资。

  2、减少运维成本:BBU设备集中安装,减少了无线、承载专业的维护工作量;BBU集中部署,提高了电源供给的效率,利于节能减排;GPS设备亦可实现共享和集中,降低建设和维护成本。

  3、实现快速建网:RRU完全室外型设计,直接引入市电并安装室外一体化电源箱,即可满足建设要求,大大降低了基站选址和建设难度,同时提升了网络建设速度。原先基站寻址新建或租赁一个无线基站,需要通过土建(租赁不需要)、装修、电源空调及主设备采购建设安装等流程环节,采用BBU集中方式后将大幅缩短基站的建站周期。

  4、无线网络质量提升:未来BBU基带池化,可实现多个无线站点基带资源共享,有效地应对话务潮汐效应,根据话务动态变化,灵活配置基带资源,提高了资源利用率;可消除RRU边缘的干扰,便于提升密集区域的切换性能,减少掉线;可实现站内的载波聚合,以提高速率;可实现站间CoMP(多点协同),以提高站间边缘速率。

  在以上优势中,BBU集中的成本优势是最直观且可以在短期内看到成效的。根据国内运营商的测算,平均每宏基站可减少18.46万元投资,按5000个站的规模计算,累计可省9.23亿元,每年还可节省运营成本(主要是基站机房租赁和维护成本)1.62亿元。

  BBU集中后,移动承载网的结构将发生较大的变化,新的网络结构如图1所示。

  移动承载被分为了移动前传和移动回传两个部分,前传是指基站RRU到BBU之间的网络,回传是指BBU到S-GW/MME之间的网络。

  前传方面,CPRI接口获得了更多主流设备厂商的支持,且定义了满足LTE需求的更高速率,因此,CPRI接口成为国内主流,被广泛采用。

  由于CPRI采用射频模拟信号采样数字化,带宽需求比业务带宽增加数十倍,对于4G系统,在20M载波配置下,一个3载波的RRU型基站的承载带宽需求为:

  为了保证RRU与BBU之间的数据可以正常传递、其性能可以满足基站应用要求,CPRI对同步、时延精度、链路质量、告警等物理层指标进行了规定,对于目前的4G系统,主要包括:

  顾名思义,RRU与BBU之间的CPRI接口采用光纤直接连接。目前CPRI光模块由基站设备供应商统一提供,无需考虑光模块的互通问题。

  为了节省一半的光纤资源,业界提出了单纤双向的解决方案。单纤双向就是指双方向的数据信号采用不同的波长在一根光纤中传送。由于双方向各须增加一个波长选择滤波器,透过发送波长,折射接收波长,因此,成本较单纤单向光模块有所增加。

  光纤直连方案实现简单,但最大的问题就是光纤资源占用很多,即使采用单纤双向方案,光纤资源的占用量仍然不容忽视,在光纤资源紧张的区域,不宜采用此方案。另外,目前基站对于CPRI光接口的管理功能还比较弱,保护机制不完善。

  这个方案是利用波分复用特性,将多个CPRI链路采用不同的波长承载,然后再复用到一根光纤中,以达到节省光纤资源的目的。WDM方案有两种实现方案。

  WDM承载设备方案:采用小型化的WDM承载设备实现CPRI链路的承载。由于BBU和RRU通过CPRI接口与WDM承载设备直接连接,基站设备只需选用短距光模块即可。WDM承载设备具备组网能力,可以为CPRI链路提供保护机制。

  此种方案有两种实现方式,一种是成帧方案即将CPRI信号映射到OTN帧结构后再转换成彩光信号实现波分复用,一种是非成帧方案即直接将CPRI信号转为彩光后实现波分复用。由于实现方式不同,两类设备在功能和性能上存在差异。

  1.信号封装到OTN帧的实现方案可支持更好的管理,可以提高前传网络的可管理性和可靠性;同时,由于成帧操作,绝对时延和时延精度有所劣化。

  2.CPRI信号不封装到OTN帧的实现方案可保证很小的绝对时延和时延精度,但是由于无法监测误码,无法在线路性能劣化时执行倒换。

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