1. 前言

　　在移動(dòng)智能終端的快速普及和豐富的APP應(yīng)用推動(dòng)下，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流量呈爆發(fā)性增長(zhǎng)。愛(ài)立信預(yù)測(cè)，未來(lái)5年，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量(不包含Wifi，M2M流量)的增長(zhǎng)將超過(guò)10倍。為滿足移動(dòng)容量增長(zhǎng)和優(yōu)化覆蓋以提升用戶(hù)體驗(yàn)的需求，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和站點(diǎn)部署形態(tài)都將發(fā)生深刻的變化，構(gòu)建多頻段、多制式、多形態(tài)的智能立體網(wǎng)絡(luò)(HeterogeneousNetwork，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò))，成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必由之路。智能立體網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施體現(xiàn)在無(wú)線站點(diǎn)建設(shè)的立體分層布局上。

　　首先，運(yùn)營(yíng)商可以在已部署的大量宏基站的基礎(chǔ)上，充分利用已有資源優(yōu)勢(shì)(如完善的傳輸和機(jī)房條件)，通過(guò)增加載頻、扇區(qū)分裂、采用先進(jìn)的移動(dòng)通信制式和技術(shù)(如新的調(diào)制技術(shù)和多天線技術(shù))，增強(qiáng)現(xiàn)有宏基站的能力，達(dá)到增加站點(diǎn)的吞吐量和提升網(wǎng)絡(luò)容量的目的。

　　其次，在有條件獲取新的站點(diǎn)資源的情況下，通過(guò)增加新的宏基站，縮小站間距，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。為降低新站點(diǎn)的獲取、建設(shè)成本和日常運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，新站點(diǎn)常采用RRU拉遠(yuǎn)方式來(lái)建設(shè)，BBU則集中放置在已有的宏站，以共享機(jī)房和站點(diǎn)設(shè)施。

　　更進(jìn)一步，在高話務(wù)區(qū)域，可以采用小基站來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)容量。低功率小基站的特點(diǎn)是對(duì)站址及配套資源的要求低，部署靈活，采用低功率小基站能夠快速提升局部熱點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)性能及用戶(hù)體驗(yàn)。

　　移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)針對(duì)現(xiàn)有宏基站建設(shè)了基于PTN或IPRAN的回傳網(wǎng)絡(luò)，但無(wú)線站點(diǎn)技術(shù)和部署形態(tài)的變化，對(duì)移動(dòng)回傳技術(shù)選擇和網(wǎng)絡(luò)組織方式提出了新的要求。

　　2. RRU拉遠(yuǎn)對(duì)回傳的需求及方案選擇

　　前面提到，增加宏站密度是提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的有效方式之一。但數(shù)量龐大的基站意味著高額的建設(shè)投資、站址配套、站址租賃以及維護(hù)費(fèi)用，建設(shè)更多的基站意味著更多的資本和運(yùn)營(yíng)開(kāi)支。

　　目前無(wú)線基站通常采用main-remote結(jié)構(gòu)，也就是把傳統(tǒng)基站的基帶處理部分(BBU)和射頻部分(RRU)分開(kāi)的基站設(shè)備形態(tài)，BBU與RRU之間采用高速CPRI光接口連接，BBU和RRU即可共站放置，也可分站放置。運(yùn)營(yíng)商可將多個(gè)BBU集中放置在已有的宏站，而只在新站布放RRU。由于RRU遠(yuǎn)端模塊靈巧輕便、便于安裝維護(hù)，對(duì)機(jī)房條件和配套要求較低，系統(tǒng)CAPEX和OPEX低，因此可以大范圍高密度地使用，從而達(dá)到建設(shè)高容量廣覆蓋的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)目的。

　　在BBU集中放置的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)對(duì)BBU資源的共享和動(dòng)態(tài)調(diào)度，采用協(xié)作化提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能，可在集中布放點(diǎn)采用BBU基帶池，實(shí)現(xiàn)C－RAN部署。

　　采用BBU集中放置(包括C－RAN部署)，如何經(jīng)濟(jì)、高效的解決與遠(yuǎn)端的RRU傳輸連接是該部署方案能否成功實(shí)施的關(guān)鍵。為此我們需要對(duì)CPRI傳輸需求進(jìn)行全面分析。CPRI對(duì)帶寬、時(shí)延抖動(dòng)和頻率穩(wěn)定性都有很高的要求：

　　1)傳輸帶寬(1－10Gbit/s)：TD-LTE承載1個(gè)8x載波，20MHz帶寬，需要10Gbps帶寬。

　　2)性能要求：誤碼率BER，10-12；最大抖動(dòng)時(shí)+/-0.002ppm。

　　CPRI光口支持的最大長(zhǎng)度因無(wú)線產(chǎn)品供應(yīng)商而有一定區(qū)別，增加CPRI鏈路的距離將需要更大時(shí)鐘恢復(fù)(REC)處理能力，當(dāng)空中接口時(shí)序性和性能面臨能力沖突時(shí)，需要考慮一種距離和性能的平衡，“時(shí)延”和“抖動(dòng)”是制約CPRI傳送距離的重要因素，因而目前BBU大多采用小集中方式，一個(gè)集中的BBU站點(diǎn)覆蓋3-5平方公里的范圍，遠(yuǎn)程布放5－8個(gè)采用RRU的站點(diǎn)。

　　目前部署的PTN及IPRAN移動(dòng)回傳技術(shù)無(wú)法滿足CPRI傳輸對(duì)時(shí)延和帶寬的需要，因而需要在PTN和IPRAN之外尋找適合連接BBU和遠(yuǎn)端RRU的傳輸技術(shù)。除考慮CPRI的性能要求外，選擇CPRI傳輸還應(yīng)對(duì)如下幾方面進(jìn)行考慮。

　　· 傳送性能 ： 傳送距離和可連接RRU的數(shù)量；

　　· 業(yè)務(wù)透明：兼容多廠家CPRI承載，對(duì)無(wú)線技術(shù)的演進(jìn)不設(shè)置限制；

　　· TCO：opex & capex，簡(jiǎn)化室外產(chǎn)品操作復(fù)雜度

　　下面對(duì)幾種目前可選的CPRI傳輸方式進(jìn)行比較分析比較：

　　由上表分析可見(jiàn)，在BBU小規(guī)模集中的部署情形中，光纖直驅(qū)和WDM承載是解決CPRI傳輸?shù)妮^好方式，均可滿足CPRI對(duì)帶寬、時(shí)延和頻率穩(wěn)定性的要求。通過(guò)光纖直連把BBU和RRU連起來(lái)，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)星型網(wǎng)絡(luò)，具有維護(hù)簡(jiǎn)單和成本較低的優(yōu)點(diǎn)，但卻消耗光纖資源并且無(wú)法提供傳輸保護(hù)；WDM承載方式，設(shè)備成熟度高，雖然需要增加設(shè)備投入，但可節(jié)省纖芯并提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)。因而在具體選擇中，可根據(jù)光纖資源情況和是否需要提供傳輸層面的保護(hù)，綜合考慮光纖布放成本和WDM設(shè)備投資，來(lái)選擇相應(yīng)的CPRI傳輸組織方式。

　　在BBU+RRU部署方案中，RRU與BBU分別承擔(dān)基站的射頻處理部分和基帶處理部分，基帶射頻拉遠(yuǎn)的光纖中傳輸?shù)腃PRI信號(hào)包括基帶IQ數(shù)據(jù)和OAM信令開(kāi)銷(xiāo)，其中OAM開(kāi)銷(xiāo)具備基本的對(duì)鏈路質(zhì)量和故障的判斷，包括LOS/LOF/SDI/RAI/8B10B誤碼檢測(cè)，以及信令速率自協(xié)商和復(fù)位等功能，這些OAM信息由無(wú)線基站設(shè)備進(jìn)行管理，并可用于監(jiān)視傳輸層面性能和觸發(fā)WDM傳輸?shù)谋Ｗo(hù)倒換。因此可將BBU和RRU以及連接兩者的傳輸網(wǎng)絡(luò)部分視作整體的無(wú)線部署方案，在建設(shè)和維護(hù)組織上與無(wú)線基站系統(tǒng)一體化統(tǒng)一實(shí)施。采用WDM建設(shè)CPRI承載網(wǎng)絡(luò)連接BBU和RRU時(shí)，基站提供商可將WDM板卡與基站設(shè)備(BBU和RRU)進(jìn)行深度集成，由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的OAM管理。這樣不但可簡(jiǎn)化設(shè)備體積、降低建設(shè)成本并簡(jiǎn)化維護(hù)管理費(fèi)用，而且對(duì)現(xiàn)有基于BBU回傳的移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)不會(huì)造成架構(gòu)和維護(hù)界面的沖擊。

　　3.小基站的回傳方案探討

　　采用智能立體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量，對(duì)于大面積的高話務(wù)區(qū)域，可以通過(guò)提升已有宏站能力和增加宏站密度來(lái)解決容量需求，對(duì)于小面積的話務(wù)熱點(diǎn)，則需要部署小基站。小基站具有體積小巧、成本低廉和無(wú)機(jī)房要求的特點(diǎn)，可采用較易獲取的市電進(jìn)行供電，并可兼容公網(wǎng)傳輸，環(huán)境適應(yīng)性好，能適應(yīng)各種室內(nèi)外安裝環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)靈活部署。可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)幾年，小基站在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)量將出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)，無(wú)線基站的部署數(shù)量相比當(dāng)前基站數(shù)量可能會(huì)是10倍乃至更多。

　　小基站的數(shù)量多、分布不均勻其，并且布放站點(diǎn)環(huán)境條件復(fù)雜，對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)解決方案提出了新挑戰(zhàn)。

　　首先，面向低成本的小蜂窩的移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)具備成本優(yōu)勢(shì)，因而應(yīng)盡量利用最后一公里多樣性的傳輸資源和低成本的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如以太網(wǎng)，DSL，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，微波傳輸?shù)燃夹g(shù))，以多種傳輸介質(zhì)(銅線、光纖、微波等)及多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(環(huán)形、星形、樹(shù)形、鏈型等)組織回傳網(wǎng)絡(luò)，以避免因回傳網(wǎng)絡(luò)總擁有成本(TCO)過(guò)高而抵消小蜂窩低成本建網(wǎng)的初衷。

　　其次，小基站回傳設(shè)備暴露在公共室內(nèi)外場(chǎng)所，會(huì)面臨設(shè)備環(huán)境適應(yīng)能力、站點(diǎn)安全、業(yè)務(wù)接入安全方面的挑戰(zhàn)，因此通過(guò)將傳輸接口深度集成于小基站，可簡(jiǎn)化站點(diǎn)的建設(shè)和維護(hù)，滿足小基站快速部署的要求。

　　小基站回傳最后一公里可分為有線和無(wú)線兩種場(chǎng)景：無(wú)線場(chǎng)景可用于在沒(méi)有線纜資源或難以鋪設(shè)線纜的室外小蜂窩的回傳，根據(jù)站點(diǎn)情況采用視距(LOS)或非視距(NLOS)微波設(shè)備；有線場(chǎng)景則可采用宏站內(nèi)置的具有多種媒介接入能力的接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備(RadioAccess Gateway)或板卡，采用多種傳輸介質(zhì)和技術(shù)(如VDSL，F(xiàn)TTx)，將小基站話務(wù)先匯聚到宏基站，再由已部署到宏基站的回傳網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)向核心網(wǎng)的傳輸(如下圖所示)。該方案可充分保證保證小基站傳輸接口與宏站網(wǎng)關(guān)的互通性和可管理性，達(dá)到宏站和小基站的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理，具有維護(hù)界面清晰和對(duì)已有基于宏站的回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無(wú)任何沖擊的優(yōu)勢(shì)。

　　運(yùn)營(yíng)商也可充分利用現(xiàn)有的接入網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)，直接用于小蜂窩的移動(dòng)回傳，缺點(diǎn)是缺乏與無(wú)線設(shè)備的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一管理。