2CRAN传输技术解决方案与现状分析讲解说明.doc

C-RAN传输技术与现状分析 中国移动研究院 摘要： 关键词：C-RAN，白光直驱，彩光直驱，OTN/WDM，UniPON 1、引言 Centralized, Cooperative, Cloud, Clean RAN）技术发展蓝图可分为三个阶段：阶段一实现GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等不同系统基带处理单元（BBU）的物理集中化；阶段二实现（三模）BBU协作化平台；阶段三实现基于云计算的虚拟化基站。传输技术是实现C-RAN蓝图的关键技术之一，其主要贡献在于阶段一，即实现BBU物理集中下的远端射频单元（RRU）拉远传输，同时也是实现阶段二和阶段三的基石。C-RAN传输需要解决的问题是充分考虑现网资源情况下，以低成本的技术方案实现GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等不同系统单独考虑和三种系统同时考虑时BBU与RRU之间的可靠传输。 目前中国移动现网采用的传输与接入技术主要有光传送网络/波分复用（OTN/WDM）、分组传送网络（PTN）和无源光网络（PON）等[2][3]。骨干传送网为OTN/WDM技术，目前主要以10G为主，随着带宽需求的爆炸式增长，未来可能会引入100G，近期局部带宽需求迫切的场景可能引入40G，部分带宽需求较大的地区OTN已下沉至城域网。OTN/WDM技术主要面向干线传输和大客户接入；城域传送网为分组化的PTN技术，城域传送网核心环和汇聚环以10G PTN为主，目前正在研究推动40G PTN，城域传送网接入层为1G和10G PTN。PTN技术主要面向基站和重要集团客户承载；接入网为PON技术，以GPON为主、兼有EPON，未来可能会引入10G PON或40G 混合PON。PON技术主要面向普通集团客户、家庭客户和WLAN热点接入。C-RAN技术的引入对现有基站分布结构和基站部署策略改变较大，与之对应的问题，首先是C-RAN对现有PON、PTN和OTN传输技术的挑战有哪些；其次是现有面向基站回传的传输技术是否可满足C-RAN传输需求，哪些技术可以满足C-RAN传输要求；再次是现网的光纤光缆等基础传输资源是否可满足C-RAN传输需求。 围绕这些问题，本文首先给出C-RAN对传输技术的指标要求，主体分析C-RAN传输技术及各种技术可支持C-RAN传输要求的现状，并以统一的模型说明各种传输技术方案对光纤资源的需求，最后根据前述分析并结合现网传输技术和GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等不同系统的C-RAN传输需求做了简要总结。 2、C-RAN对传输技术的要求 图1 CPRI系统及接口定义 传统基站的回传技术，主要面向Abis接口、lub接口、S1和X2接口，分别对应于GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等系统，实现从各系统基站（或BBU）到基站控制器（BSC）、RNC、SGW/MME等基站控制或核心网设备的传输，对带宽、频率抖动等技术指标要求相对较低。而C-RAN传输，主要面向CPRI定义的IQ数字信号，对传输带宽、频率抖动要求苛刻，同时还有时延和时间同步等技术指标的要求。 表1列出GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等系统建议使用的接口带宽，可见各种系统的CRPI对传输带宽要求较高，这使得城域接入层传输带宽高于城域汇聚层，例如6.144 Gbit/s才可满足18级6/6/6配置的GSM RRU级联；TD-S主要采用2.4576 Gbit/s和6.144 Gbit/s两种接口，6.144 Gbit/s接口才可满足3级5/5/5配置的TD-SCDMA RRU级联；两路6.144 Gbit/s或一路10 Gbit/s仅能够实现单载波TD-LTE的C-RAN传输。 除带宽接口要求外，CPRI还规定BBU到RRU之间的频率抖动不超过±0.002ppm，若存在多级RRU级联的情况，BBU到最后一级RRU之间传输的频率抖动也不能超过±0.002ppm。相对而言，CPRI定义的时延要求较容易满足，在40km传输距离条件下，光纤传输的时延约为200us左右，厂家在设备实现时一般会对时延进行补偿。为满足整网时间服务器到基站±1.5us的时间同步要求，TD-SCDMA和TD-LTE的BBU到最后一级RRU之间的时间同步要求应小于±150ns。 表1 CPRI技术指标要求 CPRI性能指标 指标要求 带宽 GSM1.2288/2.4576/6.144G TD-SCDMA：2.4576/6.144Gbps LTE：4.9152Gbps/9.8304Gbps 频率抖动 ±0.002ppm 时延 约200us40km 时间同步 TD、LTE：±150ns GSM：无要求 3、C-RAN传输技术分析及现状 图2 引入C-RAN后城域传送网架构的变化 目前的C-RAN架构，BBU主要集中在接入层或汇聚节点，B