關(guān)注C-RAN的五大理由

最近行業(yè)媒體上有大量關(guān)于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商（如美國的VerizonWireless和AT&T、法國電信以及中國移動(dòng)等）如何在著力探索一種稱為C-RAN（或集中化無線接入網(wǎng)的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)）的報(bào)道。

所有移動(dòng)業(yè)務(wù)的使用者都應(yīng)該對(duì)C-RAN有所關(guān)心，為什么呢？這里給出五大理由。

陳述這些理由之前，先來快速概括一下C-RAN的技術(shù)。每位讀者無疑都見過基站塔，其上的天線為某家特定公司在該塔服務(wù)的區(qū)域內(nèi)為客戶發(fā)送及接受信息?；舅牡撞渴且粋€(gè)相對(duì)比較小的建筑物，有點(diǎn)象個(gè)小棚子，里頭裝了一大堆設(shè)備，其中包括：

移動(dòng)處理設(shè)備（即基站單元）

用于連接基站與其余移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的“傳輸”設(shè)備

空調(diào)設(shè)備，用于將設(shè)備的溫度控制在其正常運(yùn)作范圍之內(nèi)

電源，用于為塔上的發(fā)射器及上述設(shè)備供電。

這就是所謂“傳統(tǒng)的架構(gòu)”。在新的C-RAN架構(gòu)中，每個(gè)基站處均不再有設(shè)備間。取而代之的是，這些設(shè)備都集中到了附近的某處（總局或數(shù)據(jù)中心），此處還裝置有針對(duì)某個(gè)特定區(qū)域的多個(gè)基站的設(shè)備——故此，C-RAN中的“C”意為集中化。

現(xiàn)在，再回過頭來，看看這些改變對(duì)我們都意味著什么，并列出為何您應(yīng)該對(duì)此表示關(guān)心的五大理由（任意順序）：

理由一：改善環(huán)境
隨著移動(dòng)用戶群的日益龐大，需要更多的基站塔來提供日益提升的連接速度，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)釋放的溫室氣體也顯著遞增。Ericsson預(yù)計(jì) 到2020年，全球的移動(dòng)通信行業(yè)將釋放全球溫室氣體總量（GHG）的0.5%—— 比2007年的0.2%大幅增加。

別誤會(huì)，其實(shí)這個(gè)數(shù)字已經(jīng)十分不錯(cuò)了。移動(dòng)運(yùn)營商在環(huán)境影響方面被歸入“輕度”一類，但這個(gè)數(shù)字仍然意味著178 M噸CO2。

C-RAN如何改善環(huán)境影響呢？以全球最大的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商中國移動(dòng)為例，在其發(fā)布的有關(guān) C-RAN的白皮書中指出， 72%的能耗是消耗在基站處，其中，空調(diào)就占據(jù)了驚人的46%!

如果所有現(xiàn)存及未來的基站都（奇跡般地）演進(jìn)成C-RAN的模式，并利用現(xiàn)有總局中已有的空調(diào)設(shè)備，2020年的空氣中將會(huì)減少59 M噸的CO2。這還只是2020年的數(shù)字——想像一下2030年的情景…

由于將所有現(xiàn)存基站均改換成C-RAN顯然不大可行，那么能否將所有新基站都設(shè)計(jì)成C-RAN的呢？考慮到2015年僅在中國就要建設(shè)約百萬個(gè)新基站，這番考量還是很有意義。

不僅如此，多數(shù)移動(dòng)運(yùn)營商都會(huì)主動(dòng)地定期對(duì)每個(gè)基站進(jìn)行維護(hù)，稱之為“上門服務(wù)“，重點(diǎn)在設(shè)備間內(nèi)的設(shè)備。有了C-RAN，您可以預(yù)想一下，未來運(yùn)營商不再需要每個(gè)月駕車前往成千上萬的基站了，汽車的排放自然會(huì)大大減少。

理由二：下載速度更快
為了實(shí)現(xiàn)用戶要求的連接速度的大幅提升（我在從Blackberry升級(jí)到新的Apple IPhone 6plus之后，數(shù)據(jù)使用量從之前24天的35MB猛增到了近6天的450MB），移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商需要部署更多的容量——尤其是更多基站。

問題在于，隨著他們部署的基站越來越多，這些基站的信號(hào)開始互相干擾，尤其在兩個(gè)基站之間的交界地帶。對(duì)用戶而言，進(jìn)行下載時(shí)，如YouTube視頻 (請(qǐng)恕我在此做的自我宣傳)，這種干擾反映出來，就成為了數(shù)據(jù)下載速度的降低或者甚至是數(shù)據(jù)緩沖。誰都不喜歡緩沖，對(duì)嗎？

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對(duì)此干擾問題有個(gè)解決方法，名為CoMP或點(diǎn)協(xié)作。CoMP已經(jīng)證明可以在基站邊界處提升網(wǎng)絡(luò)性能高達(dá)100%。問題是，CoMP在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下效果并不好或甚至不可行，原因是它需要多個(gè)站點(diǎn)的處理設(shè)備非常近距離地互相協(xié)作。

達(dá)成該協(xié)作的最佳途徑就是將多個(gè)站點(diǎn)的基帶設(shè)備置于同一處。這恰恰正是C-RAN的所長。

理由三：減少視覺影響
有了C-RAN，無需寬闊的地方來安置設(shè)備間，即可以在網(wǎng)絡(luò)中添加新的射頻發(fā)射器。不再有設(shè)備間本身已經(jīng)是視覺上的一種改善，更進(jìn)一步，C-RAN的技術(shù)讓業(yè)界可以用創(chuàng)新的辦法來降低、甚至消除射頻設(shè)備的視覺影響。舉例而言，未來將射頻集成到創(chuàng)新型的新建筑材料中是非?？尚械摹?/p>

理由四：降低基站處的噪音
對(duì)于居住在樓頂上安裝了移動(dòng)天線的公寓樓或者其他多戶居所的人們來說，這個(gè)理由切身相關(guān)。此類環(huán)境中的移動(dòng)處理設(shè)備可能裝置在屋頂?shù)拈w樓，配置有噪聲很大的風(fēng)扇及其他空調(diào)設(shè)備。運(yùn)營商需要進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時(shí)，也同樣會(huì)產(chǎn)生噪聲，C-RAN可以幫助減輕甚至消除所有這些噪聲。聽起來很不錯(cuò)吧？

理由五：縮減移動(dòng)運(yùn)營商及用戶的成本
移動(dòng)運(yùn)營商面臨一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)：他們需要以（大大）超過營收增長的速度來提升其網(wǎng)絡(luò)容量——說不定要達(dá)到11倍于營收增長的速度。否則的話，就可能損失客戶，將其拱手讓給競爭對(duì)手。我們都已經(jīng)見識(shí)過，移動(dòng)運(yùn)營商之間的競爭有多么激烈。

C-RAN 為運(yùn)營商帶來的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營上的開支節(jié)省體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1. 降低功耗
2. 降低維護(hù)成本
3. 降低站址租賃費(fèi)用

同時(shí)，C-RAN還可以通過以下幾種手段來幫助運(yùn)營商降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資：
1. 移動(dòng)處理設(shè)備的使用率更加高效。您知道，平均來講，基站處基帶設(shè)備的利用率只有30%嗎？原因是需要有足夠的處理能力來處理服務(wù)區(qū)域的峰值負(fù)載。若是有了C-RAN，就可以池化這些基帶設(shè)備，因此只需要處理平均的負(fù)載量的足夠處理能力即可。多妙啊！

2. 減去了設(shè)備間。中國移動(dòng)估計(jì)，建造一個(gè)新基站的費(fèi)用大約占到總預(yù)算的8%。

3. 降低了空調(diào)及電源的使用。

總的來講，在中國移動(dòng)的試驗(yàn)中，改為C-RAN架構(gòu)以后，發(fā)現(xiàn)CAPEX（新建基站）可節(jié)省30%，而OPEX（運(yùn)營中）則可以節(jié)省53%。

這是否意味著用戶的費(fèi)用將會(huì)下調(diào)？讓我們拭目以待吧。C-RAN至少可以讓您友善的運(yùn)營商們?cè)诰S持月費(fèi)較低水平的同時(shí)，為我們提供所需要的移動(dòng)帶寬。

一個(gè)問題依然存在

您可能會(huì)問：如果C-RAN如此強(qiáng)大，為何它還并非現(xiàn)今的通用架構(gòu)？答案有三個(gè)方面：

1. 在4G/LTE出現(xiàn)以前，并沒有很強(qiáng)的技術(shù)動(dòng)力去推動(dòng)

2. C-RAN需要光纖，而光纖并不是隨處都有，尤其對(duì)較老的基站而言

3. 缺乏可用的解決方案，來解決如何連接基站處的射頻設(shè)備與局端或數(shù)據(jù)中心中的處理設(shè)備的問題。

有關(guān)第１點(diǎn)，眾所周知，幾乎所有的移動(dòng)運(yùn)營商都在部署4G/LTE網(wǎng)絡(luò)， 并且已經(jīng)開始5G的構(gòu)想。至于第2點(diǎn)，光纖接入而今是新基站選址的一個(gè)重要考量因素，并且，在全球許多地方，已經(jīng)在大多數(shù)乃至于所有基站得到了實(shí)現(xiàn)。最后，新的技術(shù)正在出現(xiàn)，以應(yīng)對(duì)第3個(gè)難點(diǎn)。

我的下一篇博文將探討該項(xiàng)新技術(shù)，包括前端回傳網(wǎng)絡(luò)的需求以及基于OTN的前穿回傳網(wǎng)絡(luò)如何降低運(yùn)營商的總體擁有成本。

C-RAN是一項(xiàng)十分重要的新技術(shù)，在每個(gè)移動(dòng)運(yùn)營商探索4G甚至５G的未來時(shí)，應(yīng)該得到充分的關(guān)注。C-RAN能夠提升網(wǎng)絡(luò)容量、降低網(wǎng)絡(luò)成本，并將對(duì)環(huán)境的影響減至最低。