(完整版)中移动CRAN架构介绍
C-RAN技术简介及在移动网络中的应用场景
C-RAN技术简介及在移动网络中的应用场景作者：柴铁生来源：《中国新通信》2017年第12期【摘要】 C-RAN技术不同于之前的无线通信网络构造，它构建出新的网络技术形式，推进了无线通讯的发展。
但C-RAN技术仍然存在一些技术难关，这些都是运营商迫切解决的问题，怎样完美的解决这些技术上的难关，决定着未来C-RAN技术的发展。
【关键词】 C-RAN技术移动网络数据处理一、C-RAN技术简介C-RAN是现在人们在网络的需求和科技进步的推动下产生出来的一种新型接入网构架，能把数据信息进行综合处理，协调处置，是一种能够实现实时云计算的绿色无线接入网，能够减少机房使用数量，从而减少运营商投入成本，能提高计算效率，比以往的技术更快的完成数据计算，能使传输带宽变高，灵活度增强等等，C-RAN是新的网络时代的标志，通过这个技术，使人类发展互联网的速度有了极大的提升，为移动通讯网络运营商带来了新的发展机会。
C-RAN总的来说是通过三个具体部分构成：它是一种分布式的网格，是把RRU以及通讯天线互相结合；它是由光信号进行传输的一种网络，是由远端射频单元和基带单元连接，和以往传输的不同点在于，它有着更高的网络宽带和更低的网络延迟，更方便信息的传输。
它是通过一种方法把具有高性能的通用处理器和实时虚拟技术相互结合，最终形成一个集中式基带处理池。
C-RAN想要实现主要分为三部分：1.1 C-RAN基站部署在部署基站时，使用多个BBU互相连接，构建出一个有着更高的容量和更低延迟的架构。
远端的RRU经过这种构架，与基带池中BBU的其中一个进行数据交流，通过这种方法可以把DSP上的BBU集成，这不会造成对机房设备功能浪费，降低机房设备能耗，提高服务利润。
1.2可处理多种无线信号使用基带池高速调出信息，完成数据的交互，解决多点协作式信号。
这样可以缩小无线信号对它造成的干扰，从而增加系统的容量，使用软件无线电有两种办法且两种办法各有优点，信号处理器是一种相对而言比通用处理器在电信行业更加成熟的办法，通用处理器的功耗性能比信号处理器更差，但通用处理器的后向兼容更好。
5G基站与宽带接入网末端光缆资源整合策略研究
2020年第6期信息通信2020(总第210期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No210) 5G基站与宽带接入网末端光缆资源整合策略研究蒋燕'，韩玉琪I莫亮亮'(1.广东邮电职业技术学院，广东广州516030；2,中国移动通信集团广东有限公司，广东广州510300)摘要：通过分析5G基站对光缆的需求以及宽带接入网光缆资源状况，结合运营商“一张光缆网”的承载架构，研究提出了基站光缆网与宽带接入网末端光缆资源整合和优化策略。
在接入层面光缆资源实现统一建设、统一调度、统一维护一体化建设和统一的维护管理，真正实现"一张光缆网”融合承载，可以满足5G快速规模发展对光缆资源的需求及未来全业务灵活高效接入,有效提升资源利用率和投资回报率。
关键词:5G;CRAN;一张光缆网；融合承载中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)06-0216-05Research on the integration strategy of5G base station and broadband access network end optical cable resourcesJiang Yan'jHan Yuqi*,Mo Liangliang2(1.Guangdong Vocational College of Post and Telecom,Guangzhou,Guangdong,516030;2.China Mobile Group Guangdong Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong,,510300)Abstact:Based on the analysis of the demands of5G base station for optical cables and the status of optical cable resources in broadband access network,and combined with the structure of'one optical cable network",the integration and optimization strategy of o ptical cable resources at the end ofbase station and broadband access network are proposed.When unified construction,scheduling,maintenance and management of optical cable resources at the access level are constructed,the integration carrying in"one optical cable network"is truly relized.This will meet the demands of5G scale development for optical cable resources and flexible and efficient access to tiie whole business in the future,so achive higher resource utilization and return on investment.5G的三大应用场景(eMBB、uRLLC、mMTC)对于5G承载网提出了大带宽、低时延、灵活连接的需求閥。
CRAN站点方案介绍
二、BBU5900配置2块电源板时，DCDU-12B最多可以支持2个BBU5900 供电
产品配置
DCDU前级开 DCDU输入电
关要求
源线要求
DCDU输入 电源线拉
远
BBU电 BBU到DCDU 源线 拉远距离
1~2* BBU5900，双 电源板
1*125A/1P 2*63A
35方，1组 16方，2组
≤10米
2 BBU组网方案-空间充足
3 BBU组网方案-空间不足
合 并 原 则
2.6G MM场景CRAN集中4G&5G共BBU，预留频谱演进和 扩容槽位。其它频段/制式按需逐步CRAN集中，单独BBU
同一物理站点，多制式多个BBU，除D频段外其 他制式，进行站点合并能力判决
原则1：基于主控/基带CPU负荷
1、若达到门限（单板CPU平均占用率≥60% 或 （单板CPU最大占用 率≥70% 且 单板CPU最大占用率/单板CPU平均占用率<1.5）），则 主 控板不建议与其他逻辑站点合框，基带板不建议与其他基带板共板。
4方
≤20米
备注： DCDU-12B配电规格：10*30A（6个大快插端子-支持2.5~10方电源线+4 个小快插端子-2.5~4方电源线）
2 空开供电
BBU5900直接从用户界面上取电的电源界面要求 一、单电源板 客户电源界面
FAN
空开1
UPEUe
空开2
电源柜A
前级空开配置要求说明： 每个BBU电源板(UPEUe)需要2路空开，如果配置2块BBU电源板 (UPEUe) ，则需要4路； 单路空开要求：最小25A，最大32A；
2 BBU堆叠
或
3 线缆布放
一行机柜正面与另一行机柜正面之 间距离不小于800mm。BBU机柜的 后方优选选择
5G无线技术及部署练习题附答案
第一章课后练习1. 选择题（1）在5G移动通信系统网络架构中, 无线接入网的设备是（ C ）。
A. BTSB. BSCC. gNodeBD. eNodeB（2）从物理层次划分时, 5G承载网被分为（ ABD ）。
A. 前传网B. 中传网C. 后传网D. 回传网（3）为了满足低时延业务需要, 核心网的部分网络需要下沉到（ D ）中。
A. 核心DCB. 中心DCC. 区域DCD. 边缘DC（4）全球3G标准包含（ABCD ）。
A. WCDMAB. CDMA2000C. TD-SCDMAD. WiMAX（5）4G使用的多址接入技术是（D）。
A. FDMAB. CDMAC. TDMAD. OFDMA2. 简答题（1）请写出ITU定义的5G的八大能力目标。
（2）请描述5G的三大应用场景。
5G的应用场景分为三大类: 增强移动带宽（enhanced Mobile Broadband, eMBB）、超高可靠低时延通信（Ultra Reliable and Low Latency Communication, URLLC）、海量物联网通信（massive Machine Type of Communication, mMTC）, 不同应用场景有着不同的关键能力要求。
其中, 峰值速率、时延、连接数密度是关键能力。
eMBB场景下主要关注峰值速率和用户体验速率等, 其中, 5G的峰值速率相对于LTE的100Mbit/s提升了100倍, 达到了10Gbit/s；URLLC场景下主要关注时延和移动性, 其中, 5G的空口时延相对于LTE的50ms降低到了1ms；mMTC场景下主要关注连接数密度, 5G的每平方千米连接数相对于LTE 的104个提升到了106个。
第二章（1）以下可用于5G无线接入网部署的组网方式为（ D ）。
A. DRANB. CRANC. Cloud RAND. 以上都可以（2）以下不属于DRAN架构优势的是（ D ）。
CRAN组网介绍及勘察设计备忘录
CRAN组网介绍及勘察设计备忘录摘要：本文介绍了C-RAN组网的优势，三种前传的优缺点，规划建设的策略及要点，多专业紧急协作的必要性，针对多专业协作的方式重点结合设计勘察过程中的一些建议和勘察的要点备忘录。
关键词：C-RAN组网介绍规划建设策略多专业协调勘察备忘录。
一C-RAN组网介绍C-RAN是基于集中化处理，协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。
C-RAN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。
5G网络有前传（AAU到DU）、中传（DU到CU）和回传（DU到核心网）三部分，初期采用CU、DU合设的模式，需要通过传输解决的主要是前传和回传两个部分。
回传部分仍然采用PTN/SPN技术，前传实现方式有光纤直驱、无源波分、半有源波分、有源波分4种方式。
前传方案（AAU-BBU）介绍：根据AAU-BBU机房的光缆情况，合理选取光纤直驱、无源波分、有源波分三种前传方案；对新建光缆、有源波分、无源波分三种造价分析，如果单站BBU-AAU补建光缆小于1KM的场景站点，光缆直驱造价较优，前传方案优先选择光缆直驱；三种前传的优缺点二CRAN规划建设策略2.1 CRAN规划建设策略1.5G新建C-RAN策略：5G基站优先考虑C-RAN集中，面向未来5G目标网架构，按照“以终为始”的原则，实现“规划一步到位、能力分步部署”2.4G改造C-RAN策略：以降本增效为核心目标，综合建设投资、运维成本等因素，统筹兼顾、注重效益；重点针对高电价、高租费、物业纠纷4G站点进行CRAN改造3.分场景C-RAN策略：市区、县城、重点乡镇（用户密集，机房、光缆资源丰富）优先进行C-RAN部署，原则上一般乡镇、农村区域不规划C-RAN4.C-RAN区划分策略：以综合业务接入区为单位划分C-RAN区，综合业务区内基站归属至综合业务区汇聚机房，避免跨综合业务区归属的情况。
基于传输与冗余可靠性的CRAN规划探讨
基于传输与冗余可靠性的CRAN规划探讨摘要CRAN技术可有效提升4G网络性能，解决边缘覆盖与干扰问题。
本文首先分析了CRAN无线侧关键技术，其次介绍了CRAN的新功能，最后综合分析机房规划，提出现阶段CRAN规划思路。
关键词CRAN；规划；新功能1 CRAN无线侧关键技术和功能1.1 CRAN无线侧关键技术（1）基站设备集中化。
基站设备集中化是指集中基站设备，利用千兆级交换机实现BBU之间X2接口互联，实现协同功能。
但在建设初期由于传输成本的原因，并未为X2接口建立直接的物理连接，因此基站间并不具备协议要求的通信能力。
（2）基带射频传输复用技术。
BBU与RRU之间一般通过光纤进行信号传输。
业界存在两种主要传输方式，光路非复用形式和光路复用形式。
光路非复用形式一般通过两端设备的光模块组件实现，如果需要BBU下挂多个RRU，通常使用级联方式，节约传输资源。
但一个机房如果有多个BBU，每个BBU下带3个以上的RRU链，对机房配套的传输资源需求会激增。
光路复用指的是在一条链路上传输多个信号，以提升光路的利用效率。
一般有无源方式（应用彩光模块）和有源方式（应用灰光模块）两种方案。
随着站址加密，必然会带来传输手段的巨大改变。
1.2 CRAN的新功能（1）基带资源云池化。
将BBU基带单元独立出来集中化，形成基带池，进而形成基带云，减少资源闲置，提高基带资源利用率。
（2）基站级协同工作。
BBU站间协同硬件连接打通，为基站级的协同创造了条件。
上下行站间CoMP，将干扰变为有用的覆盖信号，解决了多基站密集组网条件下的上行干扰问题。
（3）实时云计算。
由于增强了BBU之间协同功能，在各基站互联上增加专用设备，在保证基站间通信畅通的同时也提供了强大的计算能力。
2 CRAN规划关键因素2.1 机房规划（1）机房选址要求。
由于大部分基站资源已移交铁塔公司，各运营商只留有少部分信源机房。
CRAN对机房的动力配套、传输资源的需求较高，同时铁塔公司机房由于多运营商共同使用造成资源紧张，传输配套改造难度较大，更重要的是CRAN属于运营商重要设备，首选应部署在自有机房。
5G通信技术概览0401
5G回传技术方案的比较
网络分层
业务适配层
L2/L3分组 转发层
L1 TDM通 道层
主要功能
SPN
L1专线、
支持多业务映射和适 L2VPN、
配功能
L3VPN、
CBR业务
为5G提供灵活连接调 度、 OAM、保护、 统计复用和QoS 保障 能力
Ethernet VLAN MPLS-TP SR-TP/SRBE
25G接入灰光 汇聚核心彩光
高精度同步
5G网络新需求
管控
面向连接 统一管控
分片
硬隔离 业务分片
时延
~5us
带宽
25/100/400 GE
同步
±300ns
IPRAN/SPN
SDN
SR-TP
SE（FlexE） 25G接入灰光 汇聚核心彩光 高精度同步
新一代传送网将会引入25G光模块、SR、FlexE、FlexO、DWDM及SDN等 新技术，满足5G及未来传输网络需要，SPN与演进的IPRAN非常类似，其功能几 乎一致。
后也要达到100G，一般采用光纤直连。 ✓eCPRI接口，25G速率，可以采用光纤直连，也可以采用各类廉价的波分和分
组技术来传输，光纤直连是最主要的前传方式。 ✓主要技术包括：光纤直连（含单纤双向技术）、无源波分、有源波分（含
G.metro波分）、半无源波分、WDM-PON、分组传送（SPN、IPRAN）。
（-TP）
SR-TE/SR-BE SR-TE/SR-BE
ODUK、 ODUflex
待研究
5G回传技术方案的比较
网络分层
L1 数据链 路层 L0 光波长 传送层
SDN管控 方式
主要功能
CRAN传输解决方案及挑战
0.002 ppm
0.002 ppm时，锁定
10S
时间大于10S
参考RRU成熟技术，采用 两级锁相 第二级采用fcut极低的数字 锁相环 可满足0.002ppm指标要求
0.002ppm的时钟同步要求是CPRI over OTN的主要技术挑战！
解决方案1：OTN采用两级锁相环
解决方案2：0.002ppm指标的国际标准制定主要面向短距CPRI信号传输，用于CRAN长距离传
方案及挑战
•选择适当速率的OTU •高速光模块成本高。如TD 6.144G 时需10G光模块 •采用DWDM时需空调环境供电
时延
频率抖 动
•光纤直驱时，传输时延受限 •GSM：78km（约380us） •TD-SCDMA：40km（约 190us） •LTE：20km（约95us）
•±0.002ppm
通带平坦度
PON BBU-RRU基带信号
dB ≤0.5 dB ≤0.5
插损(含接头)
PON BBU-RRU基带信号
dB ≤1.4 dB ≤3.5
隔离度
相邻通道 非相邻通道
dB ≥30 dB ≥45
UniPON采用CPRI over WDM方式的原型机研发已基本完成
15
15
提纲
业务需求和C-RAN场景分析 各种技术传输性能分析 各种技术组网方案分析
C-RAN传输解决方案及挑战
提纲
业务需求和C-RAN场景分析 各种技术传输性能分析 各种技术组网方案分析 总结
2
光传送网架构和技术定位
家庭客户、WLAN、 普通集团客户
基站 重要集团客户
PON
有线接入网
城域数据网
SDH/MSTP
5G系统中RAN侧集中单元(CU)和分布单元(DU)架构分析
40CU/DU 分离架构是5G 网络部署的基本需求。
CU/DU 分离架构可以实现性能和负荷管理的协调和优化。
5G系统中RAN侧集中单元(CU)和分布单元(DU)架构分析中国移动通信集团设计院有限公司北京分公司|朱峰 李洪城 唐钰在5G无线接入网络(RAN)架构讨论中，3GPP考虑将传统RAN划分为中心单元(CU，central unit)和分布单元(DU，distribute unit)，以节省传输资源，优化资源协调。
本文从3GPP研究阶段关注的8种CU/DU切分选项入手，分析了CU/DU 切分的好处、CU/DU切分的方式和特点以及CU/DU切分方式的标准化研究结论，并展示了CP和UP分离与否情况下的CU/DU架构，从而全面分析和体现了未来5G系统中无线接入网的实现方式和网络结构。
５Ｇ ＲＡＮ云化架构的概念中国移动5G RAN架构中国移动在M WC 2017上发布的“3.5GHz 5G系统样机技术指导建议”中表示，5G采用独立组网(standalone)部署时，gNB的逻辑体系采用CU和DU分离的模式。
CU-DU逻辑体系可以分为2种，即CU-DU分布架构和CU-DU融合架构。
在CU-DU分离(distributed)架构中，NR协议栈的功能可以动态配置和分割，其中一些功能在CU中实现，剩余功能在DU中实现。
在CU-DU融合（integrated ）架构中，CU和DU的逻辑功能整合在同一个gNB 中，这个gNB实现协议栈的全部功能。
如图1所示，左侧为CU/DU分离模式，右侧为CU/DU融合模式。
可见，CU/DU分离就是根据需求将gNB内部功能进行分割，一部分功能集中放置在CU侧，实现资源的集中管理和协作控制等功能，其余功能分散式放置在DU侧进行处理。
采用CU和DU分离的架构，并结合不同的场景和传输网络特性，可以应对各种场景的需求。
“迈向5G C-RAN”白皮书中的RAN架构2016年11月，中国移动研究院发布的“迈向5G C-RAN：需求、架构与挑战”白皮书提到，5G的BBU功能将被重构为CU和DU两个功能实体。
5G无线技术及部署5G无线网络架构
5G无线网络架构l5G在实现G比特级的峰值速率、毫秒级的端到端延时和网络能耗效率大幅提升等方面拥有超强的能力。
在无线侧引入新的关键技术的同时，网络架构又会发生什么样的变化呢？在5G整体架构的云化趋势之下，无线侧又能否实现ICT融合？l本章课程主要介绍5G的无线网络架构演进。
l学完本课程后，您将能够：p掌握传统的DRAN、CRAN架构p理解5G无线接入网重构需求p掌握Cloud RAN的架构及部署p理解Cloud RAN的应用价值2.1 传统无线网络架构2.2 Cloud RAN架构及部署l在4G网络中，无线侧基本完成了宏基站向分布式基站（Distributed Base Station，DBS）站型的转变。
分布式基站带来的最大好处是，射频模块的形态由机柜内集中部署的单板演进为独立的模块单元，可以脱离机柜部署。
基于射频拉远单元(Romte Radio Unit，RRU)或有源天线单元（Active AntennaUnit，AAU）的射频单元和基带单元（Baseband Unit，BBU）之间采用公共无线接口（Common Public RadioInterface，CPRI），并通过光纤连接，所以射频模块可以进行较长距离的拉远，从而使整个站点的覆盖范围扩大，并且灵活可控。
l分布式基站（Distributed Base Station，DBS）常见的应用场景5G的基站仍然采用DBS站型，部署无线接入网的时候，既可以沿用传统的分布式无线接入网（Distributed RadioAccess Network，DRAN）架构和集中式无线接入网（Centralized RadioAccess Network，CRAN）架构，也可以采用新型的基于云数据中心的云化无线接入网（Cloud Radio AccessNetwork，CloudRAN）架钩。
1、架构部署在DRAN架构中，每个站点均独立部署机房，BBU与RRU/AAU共站部署，配电供电设备及其他配套设备均独立部署。
移动边缘计算__真正5G_的未来
5G的承诺尚未实现，但现在宣布其失败还为时过早，DataBank首席执行官劳尔·k·马丁尼克表示，真正的5G正在通过移动边缘计算实现，而数据中心将成为其中的核心。
在美国所有主要的移动运营商都在大力宣传他们在全美范围内提供无线网络5G接入的能力。
与此同时，消费者和企业热切期待下一个杀手级应用，它们将使数字流程在性能和效率方面实现巨大飞跃。
然而，真正的5G速度和功能还取决于移动边缘计算。
移动边缘计算完全与无线运营商有关，使应用能够网络上做出更快的响应，而数据中心是实现应用和网络接口集成的核心。
例如，考虑多人游戏。
如果运营商不能将数据包保存在本地（也就是在城域级别），就不可能为所有用户提供同等性能。
如果一个人使用Verizon设备而另一个人使用AT&T设备，这2个数据包流可能会在数百公里外对等，造成抖动和延迟，使所有地区的玩家都感到沮丧。
同样，如果游戏软件堆栈位于1500km外的核心数据中心市场，那么性能将无法与家中的游戏机体验相提并论。
网络以及应用程序的计算和存储都需要在本地，该位置将出现在边缘数据中心内，并利用移动边缘计算的5G功能。
游戏开发人员需要5G无线网络在同一大都市区不同网络上的多部手机之间保存数据包，以便网络和应用程序协同工作并相互了解，然后，由于网络和应用程序堆栈由不同的各方开发。
因此交换需要在允许互连、安全性、运营商中立性和可扩展性的多租户边缘数据中心进行，只有这样，视频游戏才能为用户提供平等和愉快的体验，并利用无线网络实现无处不在的覆盖。
5G的关键组件实际上，距离5G提供此类体验的承诺还有几年时间。
虽然运营商正在取得进展，但要部署真正的独立5G网络，他们还有很多工作要做。
实现这一目标需要4个关键组件的网络演进：1.从基站、小型基站或屋顶RF分布到设备，一直整合全频、三频谱波段“层蛋糕”。
这将低频、中频和高频交织在一起，提供5G的超宽带和超低延迟；运营商大约只完成了这部分工作的25%。
呼和浩特移动cran技术应用
２３９呼和浩特移动CRAN 技术应用庞亮，许新宇（中国移动通信集团内蒙古有限公司呼和浩特分公司，内蒙古呼和浩特010010）摘要：当前中国移动4G 网络快速发展，基站容量受限不断进行小区分裂，站址密度越来越高，同频干扰严重，站间交互时延大，导致用户上网感知不佳。
通过引入5G 技术CRAN 来提升用户感知，降低网络建设成本。
CRAN 是基于集中化处理、协作式、低碳节能、绿色环保的接入网构架演进方案，通过减少基站机房数量、传输PTN 设备数量、空调设备等减少电能损耗、传输设备数量，采用多站点协作、小区虚拟化技术，实现传输、无线资源共享和动态调度，从而降低网络干扰，提高频谱利用效率，改善网络性能。
关键词：重叠覆盖；同频干扰；CRAN ；多点协作；载波聚合；边缘用户中图分类号：TN929.5文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2019）11-0239-061当前4G 网络面临的挑战进入流量时代，4G 用户及网络规模发展迅猛，中国移动积极响应国家提速降费号召，随之而来带来了流量的爆炸式增长。
2018年年末我市4G 流量达到年初的4倍，由于基站容量受限不断进行小区分裂，站址密度越来越高，密集市区平均站间距已经达到200~300米，扇区内小区厚度市区已经普遍2载波以上，市区部分人流密集区域扇区厚度已经超过4载波，超密组网给网络带来了极大的挑战：（1）网络同频干扰日益严重：小微站海量接入，超高密度组网，同频组网重叠覆盖度大（2）频谱资源共享困难：BBU 分散部署，站间交互程度低，站间频谱资源难以资源共享（3）交互时延大：站间交互时延大，无法适应未来网络低时延迟要求（4）由于超高密度组网需要大量站址，运营商获取站址困难，且房租的逐年增长，CAPEX 不断增加。
2CRAN 的特点及部署架构2.1CRAN 的特点及价值CRAN ，英文全称为centralized Radio Access Network ，即集中式无线接入网，核心思想是在射频位置不变的情况下，将基带BBU 部分进行集中，几个甚至几十个BBU 布放到一个机房，进行互联。
一种基于OPM200和IBBS50L的极简基站
设计应用OPM200和IBBS50L张占锋，李虹，曹峥（中国移动通信集团广东有限公司，广东网络、大数据中心、边缘计算等新基建快速推进的大背景下，受限于存量天面空间、存量供备电系统、机房空间容量不足以及站址租金居高不下等问题，5G面带来巨大挑战。
文章从引入背景、改造方案及成效等方面入手，探讨基于华为刀片电源5G发展遇到的难题。
基站电费；网络结构；刀片电源；应用效益A Very Simple Base Station Based on OPM200 and IBBS50LZHANG Zhanfeng，LI Hong，CAO ZhengChina Mobile Group Guangdong Co.，Ltd.，GuangzhouUnder the background of the rapid development of new infrastructure such ascenter and edge computing, the large-scale construction of 5G network has brought great challenges to the operation cost of communication companies due to the problems such as the storage space, the storage power supply and backup用空间更少，如表1所示。
通过对机房站点的现网2/4G D-RAN 站点进行全室外化改造和BBU 集中搬迁，实现BBU 整合、配套室外化和机房退租，极大地降低了电费、机房配套服务费、场地租金等OPEX （Operating Expense ）支出，达到极简站点目标，最终实现省电费、省租金、省传输和维护集中“三省一集中”，铁塔服务费机房配套租赁模式也转变为费用最省的无机房类型，如图2所示。
科普解析5G移动通信网络的整体架构
科普解析5G移动通信网络的整体架构移动通信网络主要包括无线接入网、承载网和核心网三部分。
无线接入网负责将终端接入通信网络，对应于终端和基站部分；核心网主要起运营支撑作用，负责处理终端用户的移动管理、会话管理以及服务管理等，位于基站和因特网之间；承载网主要负责数据传输，介于无线接入网和核心网之间，是为无线接入网和核心网提供网络连接的基础网络。
无线接入网、承载网和核心网分工协作，共同构成了移动通信的管道。
图1：移动通信网络整体架构无线接入网：BBU拆分，两级架构变三级无线接入网侧，基站作为提供无线覆盖，连接无线终端和核心网的关键设备，是5G网络的核心设备，相比于主要由BBU基带处理单元、RRU射频拉远单元、馈线和天线构成的4G基站，5G基站BBU 功能被重构为CU和DU两个功能实体，RRU与天线合并为AAU实体。
BBU拆分为CU和DU，使得无线接入网网元从4G时代的BBU+RRU两级结构演进到CU+DU+AAU三级结构，相应的无线接入网架构也从包含前传（BBU和RRU之间的网络）和回传（BBU和核心网之间的网络）的两级架构变为5G时代包含前传（DU和RRU/AAU之间的网络）、中传（CU和DU之间的网络）和回传（CU 和核心网之间的网络）的3级架构，DU以星型方式连接多个AAU，CU以星型方式连接多个DU。
图2：4G与5G基站结构变化新的无线接入网架构意味着5G基站将具备多种部署形态，总体看主要有DRAN（分布式部署）和CRAN（集中式部署）两种场景，其中CRAN又细分为CRAN小集中和CRAN大集中两种部署模式。
DRAN是传统模式，CU与DU合一，AAU共站址部署，结构与4G类似，可利旧现有的机房及配套设备，光纤资源需求低，是5G无线接入网在建设初期快速部署时主要采用的部署模式。
CRAN两种模式下，CU和DU均部署在不同站点，AAU按需拉远，需要额外敷设光缆，CU云化部署，两种模式的不同点在于，CRAN小集中模式下，DU按需部署在不同机房，CRAN大集中模式下，DU池化部署在同一机房，在5G规模建设阶段，CRAN模式可以大幅减少基站机房数量，节省机房建设/租赁成本，采用虚拟化技术实现资源共享和动态调度，便于提高跨基站协同效率，将成为5G无线接入的主要部署模式。
5G无线技术及部署绪论
第一章绪论l人类对通信需求的不断提升和通信技术的突破创新，推动着移动通信系统的快速演进。
5G不再只是从2G到3G再到4G的网络传输速率的提升，而是将“人-人”之间的通信扩展到“人-网-物”３个维度的万物互联，打造全移动和全连接的数字化社会。
l学完本课程后，您将能够：p掌握移动通信网络架构p了解移动通信网络演进过程1.1 移动通信网络架构1.2 移动通信网络演进l第五代移动通信系统（5th Generation,5G）网络架构分为线接入网、承载网、核心网三个部分。
三个部分具体介绍如下：l无线接入网部分l承载网部分l核心网部分l第五代移动通信系统（5th Generation,5G）网络架构分为线接入网、承载网、核心网三个部分。
三个部分具体介绍如下：l无线接入网部分l承载网部分l核心网部分无线接入网部分天馈汇聚站点RAN-CU云化D-RANC-RANCU 云化部署DUDUDU+RUBBU （Compact ）BBUCPRI/eCPRICPRI/eCPRICPRI/eCPRICPRI/eCPRIIP传统部署方式，组网部署简单BB 集中部署，可节省站点机房，BB 集中可以有协同增益RAN-CU 功能集中云化部署，更好的DC 、分流、边缘计算、智能运维CU/DU 分设后，对可靠性要求更高，避免单点故障5G 部署初期5G 灵活部署架构支持多种业务诉求时延小于10msRU/AAURU/AAURU/AAUD-RAN ：Distributed Radio Access Network ，分布式无线接入网C-RAN ：Centralized Radio Access Network ，集中式无线接入网CU部署方案CUCUDUDUDUCPRI/eCPRIEthernetEthernetCPRI/eCPRICPRI/eCPRIEthernet汇聚机房(下面挂接站点数量~10X 量级)数据中心DC(下面挂接站点数量~>100X 量级)站点天线&RRUoption1option2•好处：实现更大范围的控制处理，资源共享。
5G核心网的构架和一些基础概念
5G核心网的构架和一些基础概念5G无线接入网络架构，主要包括5G 接入网和5G 核心网，其中NG-RAN 代表5G 接入网，5GC 代表5G 核心网。
5G核心网主要包括哪些呢?先说一下关键的AMF，SMF，UPF。
•AMF：全称Access and Mobility Management Function，接入和移动管理功能，终端接入权限和切换等由它来负责。
•SMF：全称Session Management Function，会话管理功能，提供服务连续性，服务的不间断用户体验，包括IP地址和/或锚点变化的情况。
•UPF：全称User Plane Function，用户面管理功能，与UPF关联的PDU会话可以由(R)AN节点通过(R)AN和UPF之间的N3接口服务的区域，而无需在其间添加新的UPF或移除/重新- 分配UPF。
我们看一下5G的系统构架图：AMF/SMF/UPF 处于主体的作用。
AMF承载以下主要功能：接入和移动管理功能(AMF)包括以下功能。
在AMF的单个实例中可以支持部分或全部AMF功能：•终止RAN CP接口(N2)。
•终止NAS(N1)，NAS加密和完整性保护。
•注册管理。
•连接管理。
•可达性管理。
•流动性管理。
•合法拦截(适用于AMF事件和LI系统的接口)。
•为UE和SMF之间的SM消息提供传输。
•用于路由SM消息的透明代理。
•接入身份验证。
•接入授权。
•在UE和SMSF之间提供SMS消息的传输。
•安全锚功能(SEAF)。
•监管服务的定位服务管理。
•为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的位置服务消息提供传输。
•用于与EPS互通的EPS 承载ID分配。
•UE移动事件通知。
无论网络功能的数量如何，UE和CN之间的每个接入网络只有一个NAS接口实例，终止于至少实现NAS安全性和移动性管理的网络功能之一。
除了上述AMF的功能之外，AMF还可以包括以下功能以支持非3GPP 接入网络：•支持N2接口与N3IWF。
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基带池建网管线占用多
传统式建网方式
集中式建网方式
传统式
BBU占用2芯光纤 采用传输设备，有环
路保护
集中式
BBU占用2芯光纤， RRU无环路保护18芯
光纤,环路保护36芯 无需传输设备
—光交接箱
—传输设备
C-RAN组网的四大优势：
Centralized 集中化 Cooperative 协作 Cloud 云化 Clear 清洁
而机房资源越来越难以获取； 现网大量接入机房不能满足传统式建
网的机房需求。
新建站址，需新建大量的配套，投资巨大
机房/方舱
馈线窗
基站
传输
电蓄空监 电
源池调控
新建机房/方舱
新建传输
新建电源
新建动力监控
新建空调系统
充分利用现网机房及配套是低成本网络的关键
C-RAN产生的背景 C-RAN的四大优势 C-RAN优劣势分析 总结
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
RRU
集中管理、维护方便
Centralized 集中化
动态基带池技术
客流迁移
潮汐覆盖
客流迁移
商业区/教学区
白天
27载波 静态
27载波 静态
54载波
动态
晚上
生活区/宿舍区
提高建网进度，实现快速运营
优化传输结构
风险
对管线资源需求较大 BBU集中安全性考虑 无机房RRU远端供电
C-RAN的优劣势分析
BBU集中安全考虑
电源双路备份
基带交换可备份
E/T电路备份 主控/时钟备份
以太网端口备份
ZXSDR所有关键节点备份设计，提高系统可靠性
电源可以备份和负荷分担工作，可以隔离故障节点； E/T接口对外统一呈现，内部电路备份设计 以太网端口通过两块主控单板实现备份设计 时钟、主控备份设计 基带交换备份设计（故障不会导致小区退服）
资源共享，实 现动态的网络
负载均衡
负载均衡 高速交换
低开支，高带宽的光 传输网络
光传输网
协作式无线电，减少干 扰，提高频谱效率，
分布式的远端无 线模块
RRU
RRU
RRU
RRU
RRU
RRU
RRU
RRU
RRU
C-RAN可更减大少的“无带绿线宽色网和”络更无的灵线投活接资的入和多网运标络维准开运支营，支并持能够提供
云计算为C-RAN提供强大的基带处理能力
基带处理资源IT话虚 拟化
通过软件无线电的方式实现通信 模块
Cloud 云化
第一套在IT平台上同时实现多标准，多制式的基带池系统
C-RAN组网的四大优势：
Centralized 集中化 Collaborative 协作 Cloud 云化 Clear 清洁
Clear 清洁
人工维护 站点租金
传输
CAPEX 勘站及网络规划
配套设备
土建
基站主设备
40% TCO
潮汐效应导致基站利用率低
数据流量增速远高于收入增长
3G网络建设考虑
▪ 运营商为了更快获得利润， 对建网速度的要求越来越高。 大量的站点需要大量新建站址 ，建网速度和工程质量都面临 考验。
▪ 如何利用现有机房及 配套资源，节省投资， 将是运营商低成本建网 的关键。
常用名词解释：
C-RAN：基于集中化处理(Centralized Processing)， 协作式无线电(Collaborative Radio)和实时云计算构架 (Real-time Cloud Infrastructure)的绿色无线接入网构 架(Clean system)。 BBU (Building Base band Unit) : 室内基带处理单元。 RRU :远端机即射频拉远单元。 BTS (Base Transceiver Station ):基站收发台。
非级联方式占用光纤资源太多，RRU级联方式的双路1+1方式可靠性弱于 环网保护。因此在本方案中，选择“RRU环网保护保护方案”。
C-RAN的优劣势分析
基带池建网无机房条件下RRU塔顶供电
野战光 缆
室外防雷 配电箱
直流电源线
室外电源柜直流供电
如果RRU离机房较远，可采用室外电源柜 提供供电。室外电源柜采用220V或380V AC输入，提供-48V DC输出，内置蓄电 池以保证断电时RRU正常工作。
中移动CRAN架构介绍
C-RAN产生的背景 C-RAN的四大优势 C-RAN优劣势分析 总结
运营商面临的挑战
无线接入网需要绿色演进路线，才能达到高容量、低能耗、低成本
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
大量的基站机房导致高额的投资运维成本
7年的OPEX
电费
60% TCO
小区的载波资源
动态载波 静态载波
不可调整
根据业务负荷可动态调整
R4、HSPA载波资源分别 调整：
R4依据是码道占用率
HSPA依据接入用户数和数据 平均吞吐量
根据对整个区域的话务预测， 规划整个基带池的容量，话务 就可以在各站内动态调度，提 高基带利用率。
C-RAN组网的四大优势：
Centralized 集中化 Cooperative 协作 Cloud 云化 Clear 清洁
室外基站电源系统具有强大的野外环境适 应能力和防护能力，可直接放置在露天环 境，在没有机房保护的野外环境中使用， 满足无人值守的要求。
RRU功耗低，蓄电池备电时间长
熔纤盒
室外开关电源
C-RAN产生的背景 C-RAN的四大优势 C-RAN优劣势分析 总结
Centralized 集中化
集中式基带池建网方案
BBU集中式建网方案示意图
丰管道资源
BBU集中
由机房走线架接 入光纤配线架， 最后接入光纤路 由。
BBU、RRU之间利用现有管线资源连接， 可靠近天面安装。
Centralized 集中化
集中式基带池
12载波 3光口 基带板
无需馈线安装
调测
BBU局址多，调测量较大 BBU局址数量少，便于集中调测
C-RAN产生的背景 C-RAN的四大优势 C-RAN优劣势分析 总结
C-RAN的优劣势分析
基带池方案优劣势分析
优势
节省设备及配套投资，降低建 网成本
动态调度资源实现话务迁移
降低设备及配套能耗，实现节 能减排
RRU1 RRU2 RRU3
主干光缆1 主干光缆
2
BBU
要求RRU支持3个Ir接口 18个站点只需36路光纤 倒换快，小于10ms
RRU环网保护方式
RRU1 主干光缆1
RRU2
BBU
RRU3 主干光缆2
1个3扇区站点需要2路光纤 18个站点需要36路光纤 倒换时间100ms左右
Cooperative 协作
C-RAN实现多点协作通信，多个BBU协作处理
Cooperative 协作
实现多个BBU协作处理
两楼间 BBU协作
室内外 BBU协作
C-RAN组网的四大优势：
Centralized 集中化 Cooperative 协作 Cloud 云化 Clear 清洁
Cloud 云化
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
选址站址谈判 站址要求高，选址周期长
站址要求低，选择余地大
机房建设
需要租赁或建设机房
无需机房
架设物建设
相同
传输系统 需安装传输设备，系统调试 无需传输设备，需进行路由调测
室内设备安装
需要结合配套设备到货情况分 批安装
无需安装
天馈系统安装 需要馈线安装，冬季安装难
43.2
8.2
合计
72.0
15.8
节省比例
5% 96% 13% 78% 100% 24%
33%
71%
78%
81%
78%
33%+ 78%+
Clear 清洁
基带池建网加速网络建设进度
BBU集中方式 传统建站方式
0
单站建设工期对比（天数）
单站节省近1/3工期
50
100
150
200
250
选址站址谈判 机房建设 架设物建设 传输系统 室内设备安装 天馈系统安装
节能降耗的贡献
一站点一年节省的电量相当于5吨二氧化碳的排放量
传统建站方式机房功耗
基站设 备 32%
空调 56%
降低91.3%
传输资 源 4%
蓄电池 4%
开关电 源 4%
传统建站
基带池
Clear 清洁
集中式建网与传统式建网成本比较
CAPEX OPEX
比较项目
传统建站方式
超级基带群方 式
设备成本（万元）
关键节点备份保护 全面降低故障风险
C-RAN的优劣势分析
管线安全考虑
常用光纤保护技术：
RRU非级联方式的 双路1+1保护
RRU1 主干光缆1
RRU2 RRU3
主干光缆 2
BBU
1个3扇区站点需要6路光纤 18个站点需要108路光纤 倒换快，小于10ms
RRU级联方式的 双路1+1保护
273.6
260.8
新建机房成本（万 元）
80.1
3
传输成本（万元）
79.2
68.7
电源成本（万元）