中国移动C-RAN白皮书最新版详细介紹了中国C-RAN的研究进展，以及面临的挑战期盼业界伙伴共同研究，推进C-RAN快速发展
了移动运营商的盈利能力。与此同时,移动互联网业务的鋶量迅速上升,用于建设、运营、升级无线接入网的 支出不断增加,而收入却增加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荿本地为用户提供 无线业务的方法。 无线接入网(RAN)是移动运营茼赖以生存的亘要资产,可以向用广提供7X24小时不闫断、高质量的数据 服箐传统嘚无线接入网具有以下特点:第一,母个基站连接若丨固定数量的扇区天线,并覆盖小片区域,母 个基站只能处哩本小区收发信号:第二,系统的容量昰干扰受限,各个基站独立工作已经很难增加频谱效率; 第三,基站通常都是基亍专有平台开发的“垂直解决方案”。这些特点带来了以下挑战:數量巨大的基站意味 着高额的建设投资、站址配套、站址租赁以及维护费用,建设更多的基站意味着更多的资本开支和运营开支 此外,现有基站的实际利用率仍然很低,网络的半均负载一般来说远远低于忙时负载,而不同的基站之间不能 共亨处理能力,也很难提高频谱效率。最后,专囿的平台意味着移动运营商需要维护多个不兼容的平台,在扩 容或者升级的时候也需要更高的成木为了满足这些不断增长的移动数据业务需求,移动运营商需要不断升级 网络,同时运营多标准的网络,包括:GSM,TD- SCDMA或 WCDMA,以及LTE等,而专冇平台使得运营商 难以在网络升级上具有最人的灵活性。 总而訁之,传统的无线接入网高额的资本支出与运维开支使得移动运营商在移动互联网市场上逐渐失去竞 争力因此,无线接入网必须重新考虑新嘚网络构架以适应新的环境,移动运营商所面临的问题是:找到一条 可以建立适合移动互联网的高性能低成的绿色无线接入网方法。在下面的嶂节,我们将探讨这个问题的解决 方案 1.2C-RAN愿景 未来的无线接入网必须能够为用户提供廉价的无线宽带因特网接入。它应该满足以下要求: 降低能源消耘,减少资本开支和运营开支 ●提高频瑨效率,增加用户带宽 开放平台,支持多标准和平滑升级 对终端用户更友好的因特网服务 我们相信,基于集中式基带处理池、由远端无线射频单元和天线组成的协作式无线网络和基于开放平台的 实时云型基础设施的无线接入网(C-RAN)是达到上述目标的答案集屮式基带处理可以大大减少覆盖同样区 域的基站的数量;面向协作的无线远端樸块和天线可以提高系统频谱效率;基于开放平囼的实时云型基础设施 和基站虚拟化技术可以降低成本,享处理资源,减少能源消耗,提高基础设施利用率。这些特点能够很好的 解决移动运营商所面临的上述挑战,并满足营收和未来移动互联网业务冋步发展耍求 C-RAN的目标不是取代现有的3G/B3G标准,它是一个从长期角度出发,为运营商提供一個低成本高性 能的绿色网终构架,在未来可以让用户以很低的价格就可以享受丰富的无线宽带业务 实际坏境千差万别,部署的无线网终存在各種形态,匕如当前网络中广泛应用的宏蜂窝基站、微蜂窝基 站、微微峰窝基站、室内分布系统、直放站,以及新岀现的中继站、 Femto基站不同的基站类型有各自的优 点和缺点,适应不同的部署条件。C-RAN的目标是這应主流无线恻络的部署需求,包括宏蜂窝基站、微蜂窝基 站、微微蜂寞基站鉯及室内分布系统同时,其它一些有益的基站类型乜可作为C-RAN部署的补充 China mobile research institute @2010. All rights reserved 13白皮书目标 本白皮书展示了中国移动对于C-RAN的愿景,并提出了C-RAN构架的主偠技术挑战和硏究框架。我们 诚邀工业界和学术界的研究机构积极参与C-RAN关键技术的研究,共同推动C-RAN的标准化及产业化进 程 1.4白皮书状态 本白皮書板本2.0是基于2010年4月发布的C-RAN白皮书1.0修订后的版本虽然还不够全面,并可 能存在某些不一致的地方,希望这一版本的发布有益于业界。随着时间嶊移,新的研宄内容可能会被加入到更 新的版本中欢迎提出修改意见和建议。 China mobile research institute @2010. All rights reserved 2无线接入网面临的挑战 2.1大量基站导致高额能耗 为了满足不断增长的无线宽情业务需求,移动运营商不断增加空屮接口带宽和增加基站数量,随之而来的 无线接入网终的能源消耗问题也变得日益严重以Φ国移动为例,在过去的年期间,为了提供更好的网络覆 盖和更大的网络容量,中国移动的基站数量几乎墡加了一倍。同时,巾国移动的总耗电也増长了接近一倍高 能耗意味着高运维成本以及叵大的环境冲击,而这些因素冇现有的社会形势下变得越来越难以接受,节能减排 口绎迫在眉睫。图给出了中国移动的全部能耗构成,其中主要能耗的自于无线接入网的基站站点而基站站 点中的耗电只有一半来自于主设备,其它来自配套设备,主要是空调耗电。显然,运营商节能减排的直接途径 是减少基站数量,但简单的减少基站数量必将导致网络的覆盖变差、网碆容量减尐等冋题因此,运营商需要 谋求在不减少网络覆盖和容量的条件下来降低能耗。目前,有一些补充型的技术可以减少基站的能耗比如: 软件節电方案,通过载频智能关断技术,动态控制电源,根据忙闲和话务量高低关闭闲置载频:采用绿色能 源,利用当地自然条件,采用太阳能、风能等可冉生能源为基站供电:米用节能空调技术,充分结合当地气候 和环境特点,降低空调设备的能耗。但是,这些方法都是降低碁站能耗的辅助于段,而並没有解决基站数量増 加带来的能耗増加的根本问题长期来看,运营商需要丛网络架构设计就开始考虑低能耗准灲,通过提高主改 备利用率鉯及降低配套设备或机房导致的能耗,以从根木上满足无线接入网的低能耗要求 管理用房 一渠道用房 其他配套 7 耗电 通信机房 耗电 调耗电 46 主设備耗 基站耗电 电 图1:基站能耗分析 2.2网络的 CAPEX/OPEX逐年增高 近年来,随蓍移动用户智能终端以及欻据卡被旾遍使用,世界各地的移动运营商必须不断地对網终扩容, 以满足终端用户的移动宽带需求。然而,随着电信市场竞争日趋激烈,市场逐渐走向饱和,导致语音业务“每 用户平均收入”(ARPU)的增长缓慢甚至逐年下降,加上技术发展日新月异加快了网络升级,进一步削弱了 运营商网络的整体拥有成本主要包括资本攴出( CAPEX)以及运维攴出(OPEX),其中 CAPEX要产苼于 网络建设阶,而◎PEⅩ主要产生于网络运营维护阶段一般而言,移动运营商网络的 CAPEX屮80%用于 无线接入网的建设,而无线接入网建设费用主要用於无线蜂窝站点的建设。如图2所示,2007年至2012 年,全球各类3G网络的CAPEⅩ支出逐年增加在许多国家,由于3G/4G的部署频点(2GHz)高于已有的 GsM网络(900MHz),而高频无线信号的衰减更快,这意味着为了保持与2G网络同样的覆盖范围运营商需 要建造多倍数的3G/4G蜂窝站点 小区站点的CAPE 小区站点每年的oP ■网终规划 站 站二设各 ■傳输维护 35 ■传输设各 41% 口电费 ■套设省 1千维护 图3:基站 CAPEX和0PEX分析 因小区建站而引起的 CAPEX主要包括设备购买以及站址建设相关的工程费用,其中设备购買包括基站主 设备以及外围配套设备(电源、空调等),而站址建设相关的工程费用包括网络规划、勘站、土建、传输等。 如图3所示,购买基站主設备只占据 CAPEX的35%,而勘站、土建以及配套设备所导致的资本支出接近 50%这意味着超过一半的 CAPEX没有被用于产生直接效益的基站主设备单元。因此,對于运营商而言,陰 低接入网的CAPEⅩ不仅局限于基站主设备,更多需要关注在如何有效地降低基站配套设备以及站点安装、部 署的成本上面 在網络整体拥有成本(TCO)中,网络运维阶段的OPEⅩ同样占据了重要比例。OPEX主要包括站点租 金、传输带苋租金、人Ⅰ维护以及电力消耗等假设基站主設备的折旧期通常为7年,如图4所示,OPEX占 刭TCO的60%以上。因而,运营商已经意识到OPEⅩ的成本控制更加重要直观而言,降低TCO最简单的 途径就是減少站点的數量,这不仅可以减少主设备的建设成本也可以降低设备实装以及租金等各类贵用。更少 的站点将极大的降低运营崗CAPEⅩ和OPEX,但同时也会导致网絡覆盖能力的下降以及较差的用广体验因 此,我们需要首先保证网络能够提供高质量的服务,在此前提下去关注如何降低內络中没有产生直接效益的资 本支出,这就需要我们将现有的基站站点的成本构成细分,保留诸如大面等重要资源,尽量削减机房及配套设 备,从而减少不必要的成夲支出 CAFEN 图4:基站TCo分析 多标准运营 China mobile research institute @2010. All rights reserved 考虑到大量传统终端的持续存在,2G、3G以及4G网终需长期共存以满足客户的兼容性需求。如表1所 小,全球大多数主流運营商都同时拥有2到3个不同的通信枟准[1]在全球新的经济形势下,运营商需要寻 找合适的方式来控制CAPEⅩ和OPEⅩ以应对多网络的运营以及数据业務的增长,而多模基站被认为是减轻网 络建设以及维护成本的一种成本有效的方式,而如何更好地提高多模基站内的硬件资源共享是降低成本嘚关键 途径。 表1主要移动服务供应商的多网络运营情况 蜂窝技术 沃达卡中国移动法国电信T- MobileVerizonSK屯信澳洲电讯中国联通 TD-SCDMA WCDMA √ CDMA One 2000 EVDO GSM GPRS EDGE √ LTE 23低成本高容量的无线接入网需求 随着3G/B3G技术的空中接口标准逐渐引入,移动宽带的峰值速率也怏速提升,引发了终端用广的数据流 量迅速增加未来几年内,随着LTE以及LTE-A網络的部署,栘动宽带用户数量将增加2倍。无线带宽的增 长,淂促使移动用户开始尝试各种高带宽的多媒伾服务,例如基」视频的应用新型移動多媒体应用的普炇将 对无线接入网提出严峻的挑战。 如图5所示,预计从2008年到2013年全球的移动数据流量将增加66倍,每年的复合增长率为 131%[2],中国移动現网中也呈现同样的流量增长趋势与北同时,空口的峰值速率从UMTS到LTE-A只以 每年55%的复合增长率提高。这意味着空口速率的增长速度难以满足数據流量增长的需求为了满足容量的 需求,站点建设将葳来越密集,也随即带动了各类成本支出的增加。为了解决站点的过度建设,需要提出新嘚 网络架构以及空口技术以进一步增强LTE/LTE-A的性能 移动效据流量平131%速 16m 2c0 差距 尢线络带宽母午 LTE J00MbPS sDPA14∠MlLp UMS 2Mbps 204 2008 21t 图5:移动带宽数据率/负載增长趋势 另一方面,运营商的收益并没有随着网络寳量的提升而増加已有运营数据表明,运营商的语音话务量稳 步増加,同时数据流量增长迅速,但是收益并没有随之快速増加,甚至在很多情形下,ARP∪值还在逐年下 降。为了应对投入与产出的严重失衡,运营商需要不断地降低每比特的数据成本,并冋时提供高睿量的網络以 保持盈利能力的持续增长 China mobile research institute @2010. All rights reserved 潮汐效应导致基站利用率低下 移动网终的一个固有特性就是其用户处于运动状态,在通信过程中经常会从┅个地点移动到另一个地点 通过对实际运营网络的观察发现,用户的移动旱现出很强的时间规律性。例如在上班时间段,大量的用户从居 住地彩动到办公区;而当工作时间结束后,大量用户又从办公区返回到居住地随着这些用户的移动,移动网 络的负载巾旱现出随着时间而在网终中遷徙的现象,即所谓的“潮汐效应”。图6中,实际网络中不同地点在 不同时间段的负或情况就验证了这一点:I作时问段,办公区域的移动网络负载朂高:而非作时间段,居住 区的栘动网络伉载最高 25 20+-务区 ■居民区 20 10 7192123 时间 图6:仝天移动网络负载举例 在传统的无线接入网中,每个基站的处理能力只能被共服务的小区内的用户使用。当小区内的用户离开 后,基站的处理能丿无法转移,只能处亍浪费状态由于运营商要每时每刻保持着网络嘚覆盖,使得这些空载 或者零星负载的基站必须和那些高负载的基站消耗一样的功率。更严重的是,当负载较高时,基站往往满负荷 运转,其需要嘚处理能丿远高于平均水平这样一来,一方面形成了处理能丿的浪费,另一方面是处理能力的 不足。 传统无线接入网的架构面对上述问题显嘚東于无策如果能够将多个基站的资源整合起米在不同区域动态 地按需分配,问题就迎刃而解了。可见,改变传统无线接入网络架构,将基站資源在不同小区之间共享对高效 利用处押资源是大有裨益的 不断增长的互联网业务对移动核心网压力巨大 随着智能终端和支持3G数据卡的筆记本电脑的迅速狃烈的发展,移动互联网业务在过去的几年內呈指数型 增长。在未来的5-6年,移动互联网业务流量将是现阶段的10倍从运营商角度来看,为了支持这些业务流量 増长而带来的开销以及这些业务增长带来的收入之间的缺口,移动运营商需要花费数十亿美元在传输网和核惢 网上,小可能跟上业务增长的步伐,这给所有移动运营商来带来了空前的挑战。 高速发展的移动宽带数据ν务为移动运营商现有的核心网带米了前所未有的冲击。例如,大量的数据务 为核心网网元SGSN和GGSN带米了巨大的压力现有的固定费率的商业模式也使得核心网在不断承受增长的 數据业务量的同时,无法带来更多的收益。通过部署3G网络来满足这和业务增长趋势,换来的结果就是大量的 CAPEX/OPEX化费和有限的ARPU贡献这主要的原因昰:为了支持业务增长而对原有SGSN和GGSN改造所 花费的 CAPEX,在支持移动互联网方面的新增开销,传输网络的拥塞以及基站问处理能力无法动态办调。因 此,互联网业务对核心网带来的压力向无线接入网络边缘,也就是基站转栘,是降低动互联网成本的有效手 China mobile research institute @2010. All rights reserved 其他 消 1% 1% 流媒 系统 图7:3G中各种业务比例示意 此外,理解用户使用移动互联网的模式也是很有意义的最近发冇的研宄报告[3]给出了当前移 动互联內上最流行的应用。通过这份报告可以发現,人们在移动互联內上的行为凵经越来越接近在 固定宽带网络上的行为了Web务和P2P业务等内容服务已经成为最要的网络业务。图7给 出的一个3G運营商网络中无线业务的分布情况,也印证了上述趋势通过对移动互联网用户行为 的观察,我们是否一定要坚持化费数十亿美元在传输网和核心网的升级晛? China mobile research institute @2010. All rights reserved

京东优评为您推荐的“中国移動mobile”相关产品的购买用户评价