5g-C-RAN-无线云网络总体技术报告
云无线接入网的系统架构和技术演进
云无线接入网的系统架构和技术演进闫实;王文博【摘要】云无线接入网(cloud radio access network,C-RAN)被认为是有望解决第五代移动通信(5G)技术服务需求问题的核心技术方案之一,已有研究表明C-RAN 具有显著的技术优势,能有效提升网络的谱效率和能效率.总结了C-RAN的研究现状,给出了其系统架构和核心关键技术挑战,并讨论了C-RAN架构相比传统方案具有的优势和性能提升.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2014(030)003【总页数】6页(P49-53,66)【关键词】云无线接入网;5G;系统架构;技术演进【作者】闫实;王文博【作者单位】北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876;北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876【正文语种】中文1 引言随着第四代移动通信（4G）技术在全球的加速部署和商业运作，人们对于数据业务的需求越来越高。
然而，在网络系统容量越来越高、用户体验越来越好的背后，移动网络运营商用于建设、运营、升级无线网络的支出不断增加，而收入却增加缓慢。
为了应对即将在2020年到来的移动互联网数据爆炸，同时保持移动运营商的持续盈利和长期增长，全球范围内的通信技术人员都在寻找新一代能够以低成本为用户提供无线业务的方法。
其中，无线接入网（RAN）的绿色、低成本、灵活部署成为革新的重要方面。
数据业务流量增长曲线如图1所示。
无线接入网是移动通信系统的重要组成部分，提供某个设备（如移动电话、一台计算机或任何远程控制机）与核心网（CN）的接入，可以向用户提供不间断高质量的数据服务。
传统的无线接入网在运维过程中存在着如下五大挑战[1]：图1 数据业务流量增长示意·大量基站导致高额能耗；·网络的CAPEX/OPEX（capital expenditure/operating expense，资本支出/运营成本）逐年增高；·大容量、低成本的需求；·导致基站利用率低下的潮汐效应；·互联网业务爆炸性增长对核心网的巨大压力。
5G移动通信网络关键技术综述
5G移动通信网络关键技术综述一、本文概述随着科技的飞速发展，5G移动通信网络已成为全球通信行业的热点话题。
作为下一代移动通信技术，5G以其高速率、低时延、大连接数等特性，为各行各业带来了前所未有的机遇和挑战。
本文旨在对5G移动通信网络的关键技术进行综述，以期为读者提供全面、深入的理解。
文章首先介绍了5G移动通信网络的发展历程和现状，分析了5G相较于4G的主要优势和创新点。
随后，文章重点探讨了5G网络中的关键技术，包括新型无线传输技术、网络架构优化、频谱共享与资源管理、边缘计算与云计算融合等方面。
通过对这些关键技术的深入剖析，本文旨在揭示5G移动通信网络的核心竞争力和未来发展潜力。
文章还将对5G技术在不同行业中的应用进行简要概述，分析其在智慧城市、工业互联网、自动驾驶等领域的应用前景。
文章总结了5G 移动通信网络的关键技术及其发展趋势，并对未来研究方向进行了展望。
通过本文的综述，读者可以更加全面地了解5G移动通信网络的关键技术及其在各行业中的应用前景，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、5G网络特点与优势5G移动通信网络，作为下一代移动通信技术，其在网络特点与优势上相较于前代技术有着显著的进步。
5G网络的最大特点便是其超高速度的数据传输能力。
理论上，5G网络的最大传输速度可以达到10Gbps，这比4G的1Gbps的速度有了极大的提升，为用户提供了更为流畅的网络体验。
5G网络具有极低的网络延迟。
在理想情况下，5G网络的延迟可以低于1毫秒，这对于需要实时反馈的应用，如自动驾驶、远程医疗等来说，是至关重要的。
5G网络还具有更大的网络容量和更高的连接密度。
随着物联网和智能家居的快速发展，大量的设备需要接入网络，5G网络的设计使得其能够支持每平方公里超过百万个设备的连接，满足了未来社会的需求。
同时，5G网络的覆盖范围更广，无论是在城市还是乡村，5G网络都能提供稳定的服务。
5G网络的优势不仅体现在技术上，还体现在商业模式和产业链的创新上。
C-RAN组网方式的5G网络智能传输系统分析特性
输系统应用过程中，与之相关的架构设置是否有效，关系着系 统的应用效果。因此，在提升5G网络智能传输系统应用水平的 过程中，需要技术人员给予C-RAN组网方式的高效利用足够的 重视，充分发挥其在集中化处理、系统架构合理设置等方面的 应用优势，避免影响5G网络时代的数据传输效果。
2.2 完善组网方案 C-RAN组网方式在系统架构搭建、数据信息高效处理等方 面的应用优势显著。因此，为了增强5G网络智能传输系统运行 中的承载效果，满足信号高效传输要求，提高频谱资源利用效 率，则需要技术人员对组网方案的不断完善进行充分考虑。在 此期间，应做到：①提高对 C-RAN组网方式科学应用的关注 度，从成本经济性、可行性及适用性等方面入手，确保5G网络 智能传输系统形成中所需的组网方案，确保该系统在实践应用 中能够取得良好的成效；②将完善后的 C-RAN组网方案实施到 位，为5G网络智能传输系统中的数据信息传递及处理效率提高 提供技术支持，保持带宽资源良好的利用状况，给予系统运行 质量提高及承载网性能的不断优化更多保障；③通过对光纤直 连方案、彩光+无源波分复用（WDM）方案、有源WDM方案 合理选择及高效利用的综合考虑，能够使5G网络智能传输系统 应用中的组网效果更加明显，全面提高收发信号的传输效率， 确保通信领域发展后的业务活动开展有效性。
2 C-RAN组网方式支持下的5G网络智能传输系统研究 2.1 考虑5G网络的承载需求 在构建5G网络智能传输系统的过程中，技术人员可借助
C-RAN组网方式的应用优势，设置好性能可靠的系统架构，实 现对数据信息的高效处理。同时，应充分考虑5G网络在带宽、 智能化及低时延等方面的实际需求，并从设备合理设置、科学 规划及性能评估等方面入手，高效地完成5G网络智能传输系统 构建工作，为信号传输效果增强提供专业支持，实现对这类系 统的科学应用。同时，通过对5G承载网实际需求的分析及考 虑，也能从智能控制、极低的传送时延提供及用户体验效果增 强等方面入手，为功能强大的5G网络智能传输系统形成提供参 考依据，并在C-RAN组网方式的作用下，优化系统架构的使用 功能，扩大信号覆盖范围，更好地应对5G时代的形势变化。
5g-C-RAN-无线云网络总体技术报告
业务支持角度
基于 CU/DU 分离架构的 C-RAN 网络，可以有效的支持多连接，基站间协同等技术，更好 的提高网络吞吐量，降低干扰，提升用户体验，有效支持增强移动带宽业务；同时，通过将 多个 DU 或者 RRU 连接到一个 CU，由 CU 进行区域物联网的集中管控，可实现对机器通信和 物联网的支持； 最后， 将 RAN 的实时处理 DU 和非实时处理功能单元 CU 部署在更加靠近用户 的位置，并配置相应的服务器和业务网关，满足特定的时延和可靠性需求，C-RAN 可有效的 支持低时延、高可靠业务。
基于时延差异性的部署优化对于语音业务带宽和时延要求不高实时功能du可以部署在站点侧非实时功能可以部署在中心机房而对于大带宽低时延业务如视频或者虚拟现实一般需要高速传输网络或者光纤直接连接rru和中心机房并在中心机房部署缓存服务器以降低时延并提升用户体验
5G C-RAN 无线云网络总体技术报告
（v1.0）
RAN-PNF 拓展编排方案
结合 RAN 侧特点， 文中提出了针对 RAN-PNF 的轻度编排方案和 DU/RRU 的功能抽象建议。 RAN 由 CU VNF 和 DU PNF 等共同构成。扩展管理的目标是，使得不属于 NFVI 且不能被 VIM 管理的 PNF 支持配置管理和业务的“轻度编排” 。初步研究结论，虽然 PNF 不能像 VNF 那样 软硬完全解耦，但可实现轻度的功能和资源分离，并且可对 PNF 处理资源进行抽象表述。文 中阐述了四种潜在的方案，经对比分析两种较为可行的管理路径是： 1）NM->EM->PNF； 2）NM->EM-&g少无线云化在现网落地的阻力， 对现网无线机房和传输组网延迟进行了调研， 分析 CU 部署位置及设备规格需求。通过对全国 10 省的传送网延时的统计分析，建议 CU 机房可 规划在骨干汇聚机房位置（县/区级） 。根据实测统计，从该位置到基站的单向延迟基本可以 控制在 3ms 内，1 个 CU 机房可以对应 1000～3000 不等数量的小区，这一比例与各省规划建 设原则相关，随更加深入的调研，后续还会有所更新。另外，对机房部署可行性评估，还需 结合 CU 计算资源占用比来估算，也还需进一步增强。 根据无线网络云化资源共享需求， 需考虑网络软件层、 硬件层、 和虚拟化层的解耦策略。 文中针对无线网特征， 给出了几类可行的解耦方案建议， 考虑核心网业务下沉以及 MEC 的共 平台部署需求，优先推进软/虚间完全或部分解耦。
C-RAN与5G网络部署的方式
C-RAN与5G的网络部署方式众所周知，4G+网络已经实现C-RAN部署，遗憾的是没有大规模的推广，原因在于4G网络已经成熟，要想实现C-RAN就需要重新部署站点，成本更大，违背的C-RAN的初衷。
但是5G的来临，站点的规划、选择、建设都是重新开始，这就意味着C-RAN将在5G中崭露头角。
下面就谈谈C-RAN的概念、目标以及在5G中的部署方式。
1.什么是C-RAN？百科定义：C-RAN是基于集中化处理(Centralized Processing)，协作式无线电(CollaborativeRadio)和实时云计算构架(Real-time Cloud Infrastructure)的绿色无线接入网构架(Clean system)。
其本质是通过实现减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源共享和动态调度，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营。
总结一下：通过C 集中化、C协作化、C绿色节能、C云计算的无线接入组网来达到降本增效！更浓缩的说就是：4C组网，降本增效。
相较于C-RAN的集中化、协作化和绿色节能方面在中移动4G+现网的推进，无线云化的概念也逐渐被业界广泛的接纳，C-RAN在引入网络功能虚拟化NFV框架后，实现软、硬、虚三层解耦，带来了无线资源MANO（管理与编排）的优势。
另一方面，面向5G，基于集中/分布单元CU/DU的RAN网络两级架构也已经被业界所认可，这一网络架构与无线云化的结合，构成了5G C-RAN的两个基本要素。
因此通过NFV软/硬/虚解耦的编排调度、CU/DU的无线组网方式实现5G C-RAN。
当然5G C-RAN最终的目的也是一样的，较少站点机房数量，实现集中化处理和协调式调度，最终实现资源共享，降本增效。
2. 5G C-RAN和4G C-RAN的区别是什么？上面阐述了C-RAN的含义和目的，相信大家应该有了一个基本的了解。
那有人问道，既然C-RAN在4G中也有实现，那么C-RAN在4G和5G中到底有什么区别呢？答案是：网络部署的形式不一样。
面向5G的C-RAN架构分析
Telecom Power Technology
通信技术
的C-RAN架构分析
李晓宇，罗海港，李超杰，王洪慈
（中国通信建设集团设计院有限公司，北京
网络多样化的应用场景和业务需求给无线接入网（RAN）提出了更严格的要求，然而目前传统的分布式无
的高规格需求，因此C-RAN应运而生。
主要分析了
部署形态及给运营商带来的效益，以期为相关行业人员提供一定的参考。
C-RAN；CU-DU；演进方向；部署形态
Analysis of C-RAN Architecture for 5G
LUO Hai-gang，LI Chao-jie
China Communication Construction Group Design Institute Co.
The diversified application scenarios and business requirements of
）. However，at present
is not enough to support the high specification requirements of
driving force. Mainly analyzes the evolution direction and advantages of C-RAN architecture
AAU
DU/CU核心网AAU
DU CU
AAU 接入机房
核心网
AAU
核心网
核心网DU CU
中传
DU/CU
网络部署形态。
面向5G规模演进的C-RAN架构部署方案
——————————收稿日期：2019-09-030引言移动互联网的快速发展和物联网业务的快速增长，使传统通信网络却处于进退两难尴尬境地：一方面，为了应对爆发式增长的数据流量，需要加大网络基础设施建设，这不仅耗费大量的投资成本，同时也造成包括无线机房、无线设备、传输设备、后备电源、空调等设备重复投资和能源消耗；另一方面，网络的扩容，数据流量增长并没有给运营商带来相应的收入回报，实际收入增长缓慢。
同时，以高清视频、网购、VR/AR 、网联无人机等为代表的新型互联网业务均需更低的网络时延从而确保更好的用户体验，这类业务单纯提升速率已不能满足不同场景下的低时延需求，还必须将内容进一步下沉至边缘网络，因此，兼顾业务时延和计算能力需求，构建MEC 核心能力，分场景灵活部署MEC 是未来运营商拓展新业务模式，提升产业价值的重要解决方案。
在面向RAN2020的演进过程中，接入网侧新引入面向5G 规模演进的C-RAN 架构部署方案5G Scale EvolutionC-RAN架构，从而构建实时功能与非实时资源的灵活部署，功能模块化，协同弹性化，RAN切片化的能力。
虚拟化、集中化、可编排等方面的突破性创新不仅有利于实现MEC下沉部署，而且可支持多样的5G业务应用以及灵活、自动化的运维管理需求；另一方面，通过采用BBU集中化模式，不仅可以有效减少基站机房数量，降低能耗，提升站点主设备及配套资源利用效率，而且有利于协作化、虚拟化技术的部署实施，实现资源协作，提高频谱效率，以实现低成本、高带宽和灵活度的运营方式［1-2］。
现阶段，如何提前开展面向5G 系统演进及业务部署的C-RAN组网架构部署规划是运营商需要迫切考虑的问题。
1C-RAN规划概述1.1C-RAN原理架构C-RAN通过集中化的基带处理、高速的光传输网络和分布式的远端无线模块，形成集中化处理（Cen⁃tralized processing）、协作化无线电（Collaborative Ra⁃dio）、云计算化（real-time Cloud Computing Infrastruc⁃ture）的绿色清洁（Clean）无线接入网构架。
《迈向5G-C-RAN：需求、架构与挑战》白皮书
迈向5G C-RAN：需求、架构与挑战Toward 5G C-RAN: Requirements, Architecture and Challenges目录前言 (1)1需求 (2)1.1灵活的无线资源管理需求 (2)1.2空口协调和站点协作需求 (2)1.3功能灵活部署及边缘计算的需求 (2)1.4增强网络自动化管理的需求 (3)25G C-RAN的概念 (4)2.1C-RAN的基本概念 (4)2.2C-RAN产业推进目标 (7)3关键技术的考虑 (9)3.1无线可编排技术 (9)3.2无线协议栈功能 (10)3.3虚拟层能力提升 (11)3.4设备形态的思考 (12)4总结 (14)缩略语 (15)参考文献 (17)致谢 (18)前言自从2009年，中国移动首次提出C-RAN概念，已有7年。
期间中国移动一直保持着每隔几年发布一个版本的C-RAN白皮书，向业界通报C-RAN进展并呼吁业界共同参与C-RAN的研发。
这期间，中国移动始终坚定不移地在推进C-RAN集中化部署和协作化技术在现网中的应用，并研究无线云网络，为最终实现无线通信网的“Open & Soft”的目标而奋斗。
自从中国移动的网络进入4G时代，前传网络对传输资源消耗过高而相对应传输资源有限的网络现实，使得C-RAN在中国移动网络的应用受到了一定限制，其发展也相对迟缓。
而从2014年起，通过引入无源波分设备WDM（Wavelength-division Multiplexing）和CPRI（Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口）压缩技术，一定程度上解决了前传网络的光纤资源消耗过多的问题。
继而，在2015年至2016年年中，中国移动在一年的时间内发起了多省的C-RAN规模部署的验证工作。
通过福建、江苏、安徽三省的规模部署和长期运维验证，不仅证明了C-RAN组网方式在综合成本、无线协作化抗干扰、降低能耗等方面优势明显，也证明了C-RAN采用无源WDM（彩光）传输方案的10站以下的小规模集中，降低了对机房的配电、空间、可靠性等要求，通过长期运维，在运维难度、故障率等都未明显上升。
5GCPE简介介绍
03
5GCPE的应用场景与优势
5GCPE的应用场景与优势
• 5GCPE（5G Customized-Terminal for Pervasive Enterprises）是5G通用平台，它为各种行业应用提供定制化的、高性 能、低成本的5G连接解决方案。
04
5GCPE的发展趋势与挑战
5GCPE的发展趋势
5G网络普及加速
随着5G网络技术的成熟和成本的 降低，5G网络将逐渐普及，
5GCPE设备也将得到广泛应用。
行业应用深化
5GCPE设备将逐渐渗透到各个行业 ，如智能制造、智慧城市、车联网 等，为行业数字化转型提供支持。
技术创新推动
5GCPE设备将不断进行技术创新， 提高设备性能和降低成本，以满足 不断变化的市场需求。
。
部署方式可以根据不同场景和 需求进行调整。
5GCPE的组成元素
5GCPE主要由以下几个元素组成
安全机制：保障通信的安全性，包括网 络安全和数据隐私等方面。
网络切片技术：根据不同业务需求，提 供定制化的网络切片，满足不同业务的 需求。
5GC核心网：提供核心的通信功能，包 括控制面和用户面的功能。
边缘计算平台：提供计算和存储资源， 支持业务在边缘侧的部署。
5GCPE简介介绍
汇报人： 2023-11-26
目 录
• 5GCPE概述 • 5GCPE的架构与组成 • 5GCPE的应用场景与优势 • 5GCPE的发展趋势与挑战 • 结论
01
5GCPE概述
定义与特点
定义
5GCPE（5G Cloud-RAN）是一种 基于云计算的5G无线接入网络架构 ，将基带单元（BBU）和远端射频单 元（RRU）通过光纤连接，实现云 化部署。
5G C-RAN
2、CDN
3、SDN
• SDN(Software-Defined Networking，软件定 义网络) /NFV(Network Function Virtualization， 网络功能虚拟化)作为一种新型的网络架构 与构建技术，其倡导的控制与数据分离、 软件化、虚拟化思想，为突破现有网络的 困境带来了希望。
3、SDN
RAN是无线接入，实现终端应用；光传输网 是超强神经，实现终端与云计算中心高速 互联
C-RAN网络拓扑结构
RRU是射频拉远单元（Remote Radio Unit） 是在远端将基带光信号转成射频信号放大传送出去的设备。
三、C-RAN的优势
• 1、超密集异构网络
异构网络(Heterogeneous Network）是一种类型的网络，其是由不同制造商生 产的计算机，网络设备和系统组成的，大部分情况下运行在不同的协议上支持 不同的功能或应用。
• 5G的发展主要有两个驱动力。 ➢ 一方面，以长期演进技术为代表的第四代移动通信系统4G已全面商
用，对下一代技术的讨论提上日程；
➢ 另一方面，移动数据的需求爆炸式增长，现有移动通信系统难以满足 未来需求，急需研发新一代5G系统。
• 随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服 务和应用层出不穷，全球移动宽带用户在2018年有望达到90亿，到 2020年，预计移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长1000 倍。
二、技术需求
• C-RAN是中国移动研究院在2009年提出的,它 是一种实时云计算构架(Real-time Cloud infrastructure)的无线接入网构架（Radio Access Network）
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型1. 引言1.1 背景介绍在构建5G C-RAN网络时，机房配置至关重要。
机房不仅需要满足传输、运算和存储等基本要求，还需要考虑5G网络的特殊需求，如低时延、高带宽和大规模连接等。
制定一套适合5G C-RAN网络的机房配置标准和模型势在必行。
通过合理的机房配置，可以提高网络的性能和可靠性，降低网络的运维成本和管理复杂度，为5G网络的快速发展奠定基础。
【内容暂时略】1.2 研究意义5G C-RAN技术作为未来无线通信发展的重要方向，其在提高网络容量、减少传输时延、降低能耗等方面具有巨大潜力。
而机房是支撑5G C-RAN技术实现的核心环节，其配置标准和模型的合理性直接影响到整个网络的性能和稳定性。
通过深入研究面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型，可以更好地理解5G C-RAN技术的实施要求，为实际网络部署提供指导和参考。
对于关键技术挑战的分析和解决方案的探讨也将促进5GC-RAN网络的快速发展和优化。
本研究具有重要的理论和实践意义，有助于推动5G C-RAN技术的推广和落地，提高通信网络的性能和用户体验，促进数字经济的发展和社会的进步。
2. 正文2.1 5G C-RAN技术概述5G C-RAN（Cloud Radio Access Network）是一种颠覆性的无线网络架构，它将基站中的射频单元（RRU）和基带处理单元（BBU）进行虚拟化，将BBU汇聚到云端的数据中心，实现了基站功能的分离和集中处理。
通过C-RAN技术，可以实现不同频段、不同制式、不同带宽的无线接入的协同处理，提高了无线网络的性能和覆盖范围。
5G C-RAN技术的关键特点包括：虚拟化、自适应性、高灵活性和高可靠性。
虚拟化技术使得BBU功能可以在云端灵活部署，适应不同的网络需求；自适应性可以根据网络负载情况动态调整资源分配；高灵活性可以灵活配置网络资源，满足不同应用场景的需求；高可靠性则保证了网络的稳定性和可靠性。
中移动C-RAN架构介绍
273.6
260.8
5%
新建机房成本（万元）
80.1
3
96%
传输成本（万元）
79.2
68.7
13%
电源成本（万元）
81.8
17.6
78%
空调成本（万元）
31.5
0.0
100%
天面投资成本（万元）
149.6
113.6
24%
合 计
695.8
463.7
33%
OPEX
站址租凭成本（万元/年）
18.9
5.4
71%
网络维护费用（万元/年）
9.9
2.2
78%
设备用电费（万元/年）
43.2
8.2
81%
合 计
72.0
15.8
78%
集中式建网与传统式建网成本比较
33%+
78%+
Clear 清洁
BBU集中式建网对工期影响
流程
传统建设模式
BBU集中式建网模式
RRU
BBU放置于集中放置柜，通过骨干光纤，将RRU 拉远至覆盖点，利用现有机房资源对周围区域立体覆盖。
建设成本大幅度下降 绿色环保、节能降耗 集中管理、维护方便
Centralized 集中化
动态基带池技术
27载波 静态
27载波 静态
生活区/宿舍区
商业区/教学区
客流迁移
潮汐覆盖
客流迁移
白天
晚上
54载波 动态
C-RAN介绍
Part 01
C-RAN产生的背景
01
C-RAN的四大优势
论C-RAN下的5G无线接入网架构
１ ５ Ｇ的网络需 求
４ Ｇ 蜂 窝结 构 的 无 线 接 入 网 与 用 户 实 际 通 信 需 求 之 间存 为 用 户带 来 更 加 快 捷 的 通 信 体 验 。 桌 种 集 中性 弱 网络 融 合 控 在 一 定 的 差 距 。在 通 信 流量 不 断 增 长 的 背 景 中 ． 人 们对 ５ Ｇ 无 制 架构 如 图 ２所 示 。从 图 ２中可 看 出 ， 在 实 际运 行 过 程 中 ， 这 线接 入 网的 重视 程 度 变得 越 来越 高 。 这种 网络 的 某 两种 典 型 种 架构 能 够 有 效 满 足 移 动性 管理 需求 和 传 输 时 延要 求 。 应 用场 景 分 别如 图 １和 图 ２所 示 ５ Ｇ 网络 的要 求 主要 包含 以 下几 种 ：
图 ２ 某集 中性的多网络融合控制架构
１ ． ２ 大 容量要 求
移 动 智 能 终 端 的普 及 、 大 带 宽通 信 业 务 的发 展 为 ５ Ｇ 网络
２ ． ２ ． ２ 感 知 要 素
随 着 用 户 通信 需 求数 量 的 不 断 增 加 ．通信 环 境 及 通 信 网 络 的 复 杂 程度 变得 越 来 越 高 。 为 了 向用 户提 供 更 好 的服 务 ， 需
２ － ３ 后 台云服 务器 方 面
在 Ｃ— Ｒ ＡＮ 下 的 ５ Ｇ 无 线接 入 网架 构 中 ． 后 台云 服 务 器 承
载 着 重要 的数 据 存 储 、 数 据 传 输 等 功 能 。 在 实 际运 行 过 程 中 ，
后 台云 服 务 器会 被 ３ ｔ ， 】 分 成 多个 不 同 的 虚 拟 网 ．满 足 相 应 的 通
程 中， 可利用 Ｃ － Ｒ ＡＮ 替代 原 本 的蜂 窝结 构 。 本 文 从 ５ Ｇ的网络需求入手， 对Ｃ － Ｒ ＡＮ下 的 ５ Ｇ无 线 接 入 网 结 构 进 行 分析 。
关于C-RAN技术的发展报告
关于C-RAN技术的发展报告摘要：随着能源和电力价格的上涨，全球移动通信网络运营商面临日渐严重的成本压力。
运营商获取站址和机房的难度也在不断加大，电信市场的竞争也越发激烈，面对这种局面，出于长期发展考虑，中国移动研究院提出了新的无线接入网架C-RAN。
本热点首先简要叙述C-RAN技术的背景和概况，接着介绍C-RAN技术关键技术及特点，C-RAN技术在通信中预测得演变过程，最后介绍C-RAN国内外发展情况。
关键词：C-RAN 4C 基带池协作式无线电一、背景及概况随着近几年能源和电力价格的上涨，全球移动通信网络运营商面临日渐严重的成本压力。
欧洲各国2003~2009年间，工业电价年均上涨约10.47%，居民电价年均上涨约8.05%。
自2004年以来，中国销售电价共调整6次，累计每千瓦时上调13.43分钱，年均上涨约4%，考虑到近两年国内用电缺口因素，国内电价短期内仍有进一步上涨的可能。
运营商获取站址和机房的难度也在不断加大。
全球大多数主流运营商通常同时拥有2~3个不同通信制式的网络，为保证网络的服务质量，需要部署大量的基站以解决网络覆盖的问题。
站址和机房资源的相对稀缺，与不断增长的基站数量的矛盾在一定时期内无法协调，目前已成为运营商无法回避的难题。
尽管在运营成本方面面临巨大压力，运营商的“盈利”能力并不随之提高。
由于电信市场的激烈竞争，单用户平均收入（ARPU）增长缓慢甚至下降。
运营商收入的下降必将导致建网和设备采购投资的压缩，进而影响到全行业的整体发展。
面对这种局面，出于行业持续盈利和长期发展考虑，移动通信行业必须开辟一种新的思路。
2010年4月，中国移动正式发布了面向绿色演进的新型无线网络架构C-RAN 白皮书，阐述了对未来集中式基带处理网络架构技术发展的愿景。
它有四个目标：（1）降低能源消耗，减少资本支出和运营支出。
（2）提高频谱效率，增加用户带宽。
（3）开放平台，支持多标准和平滑演进。
（4）更好地支持移动互联网服务。
C RAN介绍
C RAN的概念起源于移动通信网络的演进，随着4G和5G网络的发展，C RAN逐渐成为一种主流的无线接入网架 构。通过集中化部署和虚拟化技术，C RAN提高了网络资源的利用率，降低了运营成本，并为网络切片、边缘计 算等新技术提供了支持。
架构组成与功能划分
架构组成
C RAN架构主要由集中化基带处理单元（BBU Pool）、高速传输网络和远端射频单元（RRU）三部 分组成。其中，BBU Pool负责基带信号的处理和调度，高速传输网络实现BBU Pool与RRU之间的数 据传输，RRU则负责无线信号的收发。
业务支持能力
传统RAN主要支持语音和数据业务；而C RAN通 过引入云计算、网络切片等技术，可以支持更多 种类的业务和应用场景，如物联网、边缘计算等 。
02
C RAN关键技术解析
虚拟化技术
虚拟化概念
虚拟化技术是一种将物理资源抽象成逻辑资源的技术，它可 以实现资源的动态分配和管理，提高资源的利用率。
C-RAN架构下，BBU与RRU之间 的前传网络需要承载大量的基带 数据，对网络带宽和传输效率提 出了更高要求。
集中化带来的复杂
性
BBU的集中化部署使得网络规模 扩大，管理和维护的复杂性也随 之增加。
实时性要求
C-RAN架构需要满足严格的实时 性要求，以确保用户业务体验不 受影响。
针对性解决方案设计思路
03
某研究机构C-RAN技术研究成果
该机构在C-RAN技术领域取得了重要突破，提出了一种新型的前传网
络传输协议和BBU负载均衡算法，显著提高了C-RAN系统的整体性能
。
06
总结回顾与展望未来发展
本次课程重点内容回顾
C RAN基本概念和架构
基于C-RAN的5G关键技术研究
基于C-RAN的5G关键技术研究为了应对5G不断增长的数据业务需求,降低运营成本,云无线接入网络(Cloud Radio Access Network,C-RAN)作为一种可能的5G系统架构受到了广大研究者的关注。
C-RAN将实现计算处理功能的基带处理单元(Baseband Unit,BBU)集中在一起构成BBU池,通过光纤连接分布式的拉远射频单元(Remote Radio Head,RRH)来搭建无线通信网络。
C-RAN系统能够利用云计算技术降低系统的整体消耗、提高资源利用率并提升网络部署的灵活性。
但同时,如何合理地对系统性能进行评估,并对系统的资源进行合理的调度和分配也成为了影响C-RAN 技术发展的瓶颈。
为了解决以上问题,本论文对C-RAN系统中的性能评估和资源分配问题进行了研究。
首先,对构成C-RAN系统架构的关键技术软件定义无线电(Software Defined Radio,SDR)技术进行了详细的研究,搭建了相应的实验平台进行相关性能测试,为后续的研究提供了实验基础和支撑;其次,根据实验平台的相关系统结构,构建了基于SDR技术的C-RAN系统模型,并对该系统下的BBU负载均衡问题进行了研究;最后,通过结合网络切片技术,扩展了之前的C-RAN系统模型,针对该系统下的多业务并存场景进行了无线资源调度问题的研究。
论文的主要工作和创新点如下:1、SDR测试平台调研与搭建SDR 技术是构建C-RAN中的BBU池并进行负载均衡的关键技术,该技术的发展程度对于C-RAN的实际部署具有重要的影响。
在第二章中,通过对目前SDR技术的发展现状进行调研,选取了OpenAirInterface(OAI)平台进行了实验环境的搭建,并对其相关模块的具体结构、运行机制进行了研究和评估。
之后对跨层优化技术进行了实现,在该平台下对实际的视频流传输进行了优化。
最后通过具体的实验数据展示了OAI 平台的系统性能和跨层优化的实际效果,结果表明,OAI平台由于可以实现完整协议栈的实时处理功能,其系统参数可用于构建基于SDR的C-RAN系统模型。
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型【摘要】本文旨在探讨面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型。
在将介绍背景信息、研究意义和研究对象。
在将详细介绍5G C-RAN组网技术概述、机房配置标准分析、机房配置模型设计、关键技术要点探讨以及性能评估和优化。
在将进行总结与展望，探讨未来发展方向和实践意义。
通过对这些内容的深入研究，可以为5G C-RAN组网的机房配置提供一套完善的标准和模型，为5G网络的建设和优化提供重要的参考依据。
【关键词】5G, C-RAN, 组网, 机房配置, 标准, 模型, 技术要点, 性能评估, 优化, 总结, 展望, 发展方向, 实践意义1. 引言1.1 背景介绍5G通信技术的快速发展，为移动通信带来了更高速率、更低延时和更大连接密度的可能性。
而云无线接入网络（Cloud Radio Access Network，C-RAN）作为5G网络的关键技术之一，将网络中的基站功能虚拟化到云端，实现灵活的资源调配和高效的网络管理。
为了实现5G C-RAN网络的高效运行，机房的配置标准和模型设计显得至关重要。
机房作为承载C-RAN网络功能的关键设备之一，对于网络性能和稳定性起着至关重要的作用。
合理的机房配置标准和模型设计能够有效提升网络的性能和可靠性。
通过对机房配置标准和模型进行深入分析和探讨，可以为5G C-RAN组网技术的实际应用提供有益参考，同时也有助于解决当前网络中存在的问题和挑战。
本文将围绕5G C-RAN组网的机房配置标准与模型展开研究，探讨关键技术要点，并对性能评估和优化进行深入探讨。
通过对机房配置标准和模型的研究，旨在为5G C-RAN网络的规划和建设提供参考，推动5G网络的发展和进步。
1.2 研究意义5G C-RAN组网是未来移动通信网络的重要发展方向，其具有高密度、高容量、低时延等优势，能够支持大规模连接和复杂应用场景。
面向5G C-RAN组网的机房配置标准与模型在实际应用中尚存在诸多挑战和难题，需要进行深入研究和探讨。
5G技术总结报告-技术总结报告
5G技术总结报告|技术总结报告5G技术总结报告一、什么是5G5G即第五代通信技术，根据国际电信联盟的IMT-2020愿景，5G将包含增强型移动宽带，大规模机器类型通信以及超可靠和低时延通信三类用例。
每一代的通信技术都致力为移动设备获得更快的网络速度和更多的网络功能，5G不同于传统的几代移动通信，它不仅是更高速率，更大带宽，更强能力的空口技术，更是面向业务应用和用户体验的智能网络；它将是一个多业务多技术融合的网络，通过技术的演进与创新，满足未来包含广泛数据和连接的各种业务的快速发展需要，提升用户体验。
二、5G的核心技术5G不再以单一的多址技术作为主要技术特征，而是一组关键技术来共同定义，即大规模天线阵列，超密集组网，全频谱接入，新型多址技术，以及新型网络架构将成为5G的最核心技术。
以下是这组关键技术的特点：1.大规模天线阵列可以大幅度提升系统频谱效率。
2.超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升。
3.新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑5G网络的千亿设备连接需求。
4.全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，有效缓解5G网络频谱资源的巨大需求。
5.新型网络架构：采用SDN,NFV和云计算等技术。
三、5G的空口技术空中接口，指的是移动终端（手机）和基站之间的接口。
5G将沿着5G新空口及4G演进两条技术路线发展，其中新空口是5G主要的演进方向，4G演进将是有效补充。
5G新空口将采用新型多址，大规模天线，新波形,超密集组网和全频谱接入等核心技术，在帧结构，信令流程，双工方式上进行改进，形成面向连续广域覆盖，热点高容量，低时延，高可靠和低功耗大连接等场景的空口技术方案。
四、5G网络关键技术在网络技术方面，集中化的、协作的、“云”化的无线接入网（C-RAN）技术，软件定义网络SDN/网络功能虚拟化NFV技术，超密集网络技术UDN，自组网技术SON,Multi-RAT技术，设备到设备D2D等是5G网络架构的候选关键技术。
通信网新技术C-RAN：让无线无缝连接
通信网新技术C-RAN：让无线无缝连接日前，中国移动从事绿色网络研究的专家透露，中国移动计划召开会议部署C-RAN。
作为中国移动近年主要推动的无线网络云化技术，C-RAN正在走向商用。
“无线网络的云化主要有两个关键点。
”上海贝尔股份有限公司副总裁、无线能力中心负责人李春亭在接受《中国电子报》记者采访时说，“一是无线网络的虚拟化，二是异构网。
”C-RAN应用条件逐步具备用于接入和汇聚的PTN网络带宽成倍跃升，使C-RAN的传输条件趋于成熟。
中国移动早在三四年前，就已经提出C-RAN的发展方向，当时主要希望实现中国移动大量基站资源、射频资源的灵活调用。
但当时由于中国移动光纤网络资源不够，无法支持C-RAN在实现基带资源集中时的大带宽的传输需求，所以C-RAN一直处于试点和示范应用状态。
但目前C-RAN的应用环境已经逐渐具备。
首先中国移动近两年在光纤网络上做了大量投资，用于接入和汇聚的PTN网络带宽成倍跃升，使C-RAN的传输条件趋于成熟。
其次无线网络的虚拟化技术也得到快速发展。
“在虚拟化的无线网络里面，一个关键点就是虚拟化的基带控制器。
以前做基带控制器资源集中，是把很多的BBU（基带池）放在一起，做物理的堆积。
”李春亭说，“云化的网络以后，我们可以真正把基带控制器里面的软件与基带控制器硬件分开，放在标准构架的服务器平台上，这可以是任何一台服务器，放在任何地方，都能够实现对基带资源的控制。
”谈到这样做的好处，李春亭说：“当我们把BBU里面的软件，基带控制器里面的软件虚拟化到通用的服务器上之后，这个服务器就可以和内容提供商的服务器放在同一个机房，甚至可以直接放在同一个服务器的平台上，可以让这些内容提供商提供的应用，比如视频，直接和底层的无线通信软件交互，从而使整个移动互联网走向云化，能够更好地跟互联网结合。
”C-RAN有利于异构网建设异构网、一体化小基站以及vBBU（虚拟基带池）部署成为构建vRAN的关键。
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RAN-NFVI 特殊能力拓展
给出 RAN-NFVI 特殊的能力扩展建议。包含加速器能力与高精度时间同步能力。对加速 能力的需求来自网络传输负荷与重复密集型计算。 在传输方面， 包含加速器对 OVS 能力的卸 载，在网卡上完成数据的分流，不仅节省计算资源，也可以提升分流速度；在密集型计算方 面，CU 功能中包含 PDCP 功能的重复的加解密的算法，对计算资源消耗较大，卸载至加速器 中，提高载波功耗比。新增逻辑单元 CU 的时间同步精度需求为±1ms，需要 1588+SyncE 等 方式进行时间同步。
NFVI 平台性能调优方案
考虑将 NFV 运用到无线领域，给出对 NFVI 平台的性能增强建议。包含：实时性能，网 络传输能力两方面。对实时性能的优化包含针对 Host OS 与 Guest OS 的实时优化，提高系 统的中断响应时间与系统的线程调度机制，以及针对硬件 BIOS 的配置调优，通过关掉支持 降频等设置，保障系统性能。针对系统的网络传输能力，包含跨机房的网络连接以及机房内 部的网络连接方式。其中，跨机房的网络连接采用 EVPN 的方式进行连接，机房内部的网络 连接多指 Openstack 内部的网络连接， 当前多采用 OVS+DPDK 与 SR-IOV 的方式， 来减少添加 了虚拟化层后对传输带来的性能损失，为提供网络传输速度。
功能切分设计满足灵活部署需求
无线接入网络功能从接入网的功能特性和业务的需求出发， 明确了接入网的两大设计原 则： – 实时功能和非实时功能分级； – 用户面功能和控制面功能按需灵活部署。 文中给出了总体方案建议。 根据功能的实时性要求将无线接入网功能划分为实时功能和 非实时的功能，DU 负责空口 TTI 级别的实时功能处理，CU 负责集中协同管理。对于非实时 功能， 控制面功能可以通过集中部署简化网络管理和提升资源效率， 而用户面功能可以通过 分布式部署满足不同业务的时延需求。
切片设计满足差异化 QoS 需求
文中给出了支持端到端切片的无线接入网功能设计的方案建议。 首先， 分解无线接入网 切片需求。一方面从端到端切片的整体需求分解而来，包括切片感知与关联、隔离与定制、
SLA 保障等，另一方面从接入网本身诉求出发，满足其资源效率需求。再次，明确无线网支 持切片的细分功能。 无线接入网切片应具有通过差异化的无线接入服务满足差异化需求的能 力，可以分解为核心网实例选择、无线接入网网络运维和无线接入网资源管理。最后，强调 无线接入网资源管理的分层设计是无线网切片的核心。 在 5G 差异化灵活空口设计的基础上， 通过跨切片统一的调度功能来支持不同类型切片的业务资源隔离和 QoS 保障需求。 Nhomakorabea1
摘要
面对移动互联网业务的冲击，传统移动通信网络正处于进退两难的尴尬境地：一方面， 为了应对爆发式增长的数据流量， 需要加大网络基础设施的建设， 这耗费了大量的投资成本； 另一方面，网络的扩容，数据流量的增长并没有给运营商带来成比例的收入回报，实际收入 增长缓慢。 为了保持持续盈利和长期增长， 移动运营商必须寻找低成本为用户提供无线业务 的方法。再者，面向 5G 应用场景，运营商需要拓展已有的商业模式，拓展业务模式支持垂 直行业应用场景的接入需求。这就势必造成了 5G 无线网必将支持多类业务的需求。 无线云网络 C-RAN 作为 5G 接入网的关键架构，通过在虚拟化、集中化、可编排等方面 的突破性创新，可以更好的支持多样的 5G 业务需求、部署组网需求，以及灵活、自动化的 运维管理需求。因此技术报告总体分四个大部分，对 5G C-RAN 的应用场景和技术方案进行 了梳理： 第一部分主要针对 C-RAN 应用场景从几个方面进行了细节分解，并给出了应用建议。
RAN-VNF 软件对其它组件的实现需求
文中总结了无线接入网的实现需求， 承上启下针对其它组件给出了需求建议。 可以分为 NFVI 层需求、传输网需求和编排器需求。其中 NFVI 层可使用 COTS 硬件，能够支持跨异构 COTS 硬件的资源池化，管理虚拟化资源（计算/存储/网络） ，并将虚拟化资源分配给应用。 传输网络应具备支持云化网络的能力和统计复用的能力， 满足业务的带宽和时延要求， 并提 供安全可靠的传输。 无线业务编排器需要具备按需自动生成部署和按设备的能力选择不同的 硬件部署的能力并且需要具备性能和故障管理功能。 第三部分是对底层平台技术的集中梳理，RAN-NFVI 是服务于无线网络功能虚拟化的基 础设施平台的简称，通过虚拟化层完成对硬件资源的抽象，形成虚拟计算资源、虚拟存储资 源、虚拟网络资源和虚拟加速器资源。从如下几个方面阐述无线云 RAN-NFVI 的技术特征和 方案建议。
组网场景角度
实际应用组网时， C-RAN 云网络亦满足灵活的组网需求， 包括例如高速铁路、 高速公路、 超密集网络覆盖、异频异构等组网场景。
网络运营维护角度
基于 NFV/SDN 的 C-RAN 无线云网络可根据业务负载检测情况， 通过预置策略自动化地完 成适合不同制式的处理资源规划及调整。此类典型场景包括：CU 自动故障报警、节能、以 及频谱资源的灵活分配， 其实质在于充分利用基于 NFV 网络的优势， 即不需要运营商施工建 设、设备商做任何，或者只需很少的软件开发，通过一些编排和配置就可以完成处理资源调 整，进而实现网络规划调整。 第二部分重点阐述了无线接入网的网络功能（NF）切分原则，并为支持切片和灵活部署 功能，对无线网网络功能做了概要性设计。
业务支持角度
基于 CU/DU 分离架构的 C-RAN 网络，可以有效的支持多连接，基站间协同等技术，更好 的提高网络吞吐量，降低干扰，提升用户体验，有效支持增强移动带宽业务；同时，通过将 多个 DU 或者 RRU 连接到一个 CU，由 CU 进行区域物联网的集中管控，可实现对机器通信和 物联网的支持； 最后， 将 RAN 的实时处理 DU 和非实时处理功能单元 CU 部署在更加靠近用户 的位置，并配置相应的服务器和业务网关，满足特定的时延和可靠性需求，C-RAN 可有效的 支持低时延、高可靠业务。