关注C-RAN 的五大理由



关注C-RAN的五大理由

Scott Wakelin

      最近行业媒体上有大量关于移动网络运营商（如美国的VerizonWireless和AT&T、法国电信以及中国移动等）如何在着力探索一种称为C-RAN（或集中化无线接入网的新型网络架构）的报道。

      所有移动业务的使用者都应该对C-RAN有所关心，为什么呢？这里给出五大理由。

      陈述这些理由之前，先来快速概括一下C-RAN的技术。每位读者无疑都见过基站塔，其上的天线为某家特定公司在该塔服务的区域内为客户发送及接受信息。基站塔的底部是一个相对比较小的建筑物，有点象个小棚子，里头装了一大堆设备，其中包括：

• 移动处理设备（即基站单元）

• 用于连接基站与其余移动运营商网络的“传输”设备

• 空调设备，用于将设备的温度控制在其正常运作范围之内

• 电源，用于为塔上的发射器及上述设备供电。

  

         这就是所谓“传统的架构”。在新的C-RAN架构中，每个基站处均不再有设备间。取而代之的是，这些设备都集中到了附近的某处（总局或数据中心），此处还装置有针对某个特定区域的多个基站的设备——故此，C-RAN中的“C”意为集中化。

  

         现在，再回过头来，看看这些改变对我们都意味着什么，并列出为何您应该对此表示关心的五大理由（任意顺序）：

  理由#1:改善环境

         随着移动用户群的日益庞大，需要更多的基站塔来提供日益提升的连接速度，移动通信网络释放的温室气体也显著递增。Ericsson预计 到2020年，全球的移动通信行业将释放全球温室气体总量（GHG）的0.5%—— 比2007年的0.2%大幅增加。

         别误会，其实这个数字已经十分不错了。移动运营商在环境影响方面被归入“轻度”一类，但这个数字仍然意味着178 M吨CO2。

         C-RAN如何改善环境影响呢？以全球最大的移动网络运营商中国移动为例，在其发布的有关 C-RAN的白皮书中指出， 72%的能耗是消耗在基站处，其中，空调就占据了惊人的46%!

         如果所有现存及未来的基站都（奇迹般地）演进成C-RAN的模式，并利用现有总局中已有的空调设备，2020年的空气中将会减少59 M吨的CO2。这还只是2020年的数字——想像一下2030年的情景…

         由于将所有现存基站均改换成C-RAN显然不大可行，那么能否将所有新基站都设计成C-RAN的呢？考虑到2015年仅在中国就要建设约百万个新基站，这番考量还是很有意义。

         不仅如此，多数移动运营商都会主动地定期对每个基站进行维护，称之为“上门服务“，重点在设备间内的设备。有了C-RAN，您可以预想一下，未来运营商不再需要每个月驾车前往成千上万的基站了，汽车的排放自然会大大减少。

  理由#2:下载速度更快

         为了实现用户要求的连接速度的大幅提升（我在从Blackberry升级到新的Apple IPhone 6plus之后，数据使用量从之前24天的35MB猛增到了近6天的450MB），移动网络运营商需要部署更多的容量——尤其是更多基站。

         问题在于，随着他们部署的基站越来越多，这些基站的信号开始互相干扰，尤其在两个基站之间的交界地带。对用户而言，进行下载时，如YouTube视频 (请恕我在此做的自我宣传)，这种干扰反映出来，就成为了数据下载速度的降低或者甚至是数据缓冲。谁都不喜欢缓冲，对吗？

         移动网络运营商对此干扰问题有个解决方法，名为CoMP或点协作。CoMP已经证明可以在基站边界处提升网络性能高达100%。问题是，CoMP在传统的网络架构下效果并不好或甚至不可行，原因是它需要多个站点的处理设备非常近距离地互相协作。

         达成该协作的最佳途径就是将多个站点的基带设备置于同一处。这恰恰正是C-RAN的所长。

  理由#3:减少视觉影响

         有了C-RAN，无需宽阔的地方来安置设备间，即可以在网络中添加新的射频发射器。不再有设备间本身已经是视觉上的一种改善，更进一步，C-RAN的技术让业界可以用创新的办法来降低、甚至消除射频设备的视觉影响。举例而言，未来将射频集成到创新型的新建筑材料中是非常可行的。

  理由#4:降低基站处的噪音

          对于居住在楼顶上安装了移动天线的公寓楼或者其他多户居所的人们来说，这个理由切身相关。此类环境中的移动处理设备可能装置在屋顶的阁楼，配置有噪声很大的风扇及其他空调设备。运营商需要进行设备维护时，也同样会产生噪声，C-RAN可以帮助减轻甚至消除所有这些噪声。听起来很不错吧？

  理由#5:缩减移动运营商及用户的成本

        移动运营商面临一项艰巨的挑战：他们需要以（大大）超过营收增长的速度来提升其网络容量——说不定要达到11倍于营收增长的速度。否则的话，就可能损失客户，将其拱手让给竞争对手。我们都已经见识过，移动运营商之间的竞争有多么激烈。

         C-RAN 为运营商带来的网络运营上的开支节省体现在以下几个方面：

1.   降低功耗

2.   降低维护成本

3.   降低站址租赁费用

同时，C-RAN还可以通过以下几种手段来帮助运营商降低网络建设投资：

1.   移动处理设备的使用率更加高效。您知道，平均来讲，基站处基带设备的利用率只有30%吗？原因是需要有足够的处理能力来处理服务区域的峰值负载。若是有了C-RAN，就可以池化这些基带设备，因此只需要处理平均的负载量的足够处理能力即可。多妙啊！

2.   减去了设备间。中国移动估计，建造一个新基站的费用大约占到总预算的8%。

3.   降低了空调及电源的使用。

　　总的来讲，在中国移动的试验中，改为C-RAN架构以后，发现CAPEX（新建基站）可节省30%，而OPEX（运营中）则可以节省53%。

　　这是否意味着用户的费用将会下调？让我们拭目以待吧。C-RAN至少可以让您友善的运营商们在维持月费较低水平的同时，为我们提供所需要的移动带宽。

一个问题依然存在

　　您可能会问：如果C-RAN如此强大，为何它还并非现今的通用架构？答案有三个方面：

1.   在4G/LTE出现以前，并没有很强的技术动力去推动

2.   C-RAN需要光纤，而光纤并不是随处都有，尤其对较老的基站而言　

3.   缺乏可用的解决方案，来解决如何连接基站处的射频设备与局端或数据中心中的处理设备的问题。

　　有关第１点，众所周知，几乎所有的移动运营商都在部署4G/LTE网络， 并且已经开始5G的构想。至于第2点，光纤接入而今是新基站选址的一个重要考量因素，并且，在全球许多地方，已经在大多数乃至于所有基站得到了实现。最后，新的技术正在出现，以应对第3个难点。

　　我的下一篇博文将探讨该项新技术，包括前端回传网络的需求以及基于OTN的前穿回传网络如何降低运营商的总体拥有成本。

　　C-RAN是一项十分重要的新技术，在每个移动运营商探索4G甚至５G的未来时，应该得到充分的关注。C-RAN能够提升网络容量、降低网络成本，并将对环境的影响减至最低。