5G无线技术基础自学系列 | 传统无线网络架构

Posted 2022-12-10 COCOgsta

素材来源：《5G无线网络规划与优化》

一边学习一边整理内容，并与大家分享，侵权即删，谢谢支持！

附上汇总贴：5G无线技术基础自学系列 | 汇总_COCOgsta的博客-CSDN博客

---

在4G网络中， 无线侧基本完成了宏基站向分布式基站(Distributed Base Station，DBS) 站型的转变。分布式基站带来的最大好处是射频模块的形态由机柜内集中部署的单板演进为独立的模块单元，可以脱离机柜部署。因为射频单元和基带单元之间采用公共无线接口(Common Pubic Radio Interface，CPRI) 并通过光纤连接，如图2-1所示，所以射频模块可以进行较长距离的拉远，从而使整个站点的覆盖范围扩大，并且灵活可控。

在实际部署中，分布式基站适用于无线接入网各种常见场景。在常见的各种室内和室外站点场景中，都可以部署DBS站型。

5G基站仍然采用DBS站型， 在部署无线接入网的时候， 既可以沿用传统的分布式无线接入网架构和集中式无线接入网架构， 也可以采用新型的基于云数据中心的云化无线接入网(Cloud Radio Access Network， CloudRAN) 架构。本节主要介绍DRAN和CRAN的组网特点和差异。

2.1.1 DRAN

运营商在4G网络中大量部署了DRAN， 并将DRAN作为长期主流建网模式。因此， 在5G网络部署中， DRAN也会长期作为无线接入网主要的架构方案。

1.DRAN架构部署

在DRAN架构中， 每个站点均独立部署机房， BBU与拉远射频单元(Remote Radio Unit， RRU) 共站部署，配电供电设备及其他配套设备均独立部署，如图2-2所示。

如图2-3所示， 在站点传输方面， DRAN采用各BBU独立星形拓扑架构， 每个站点和接入环设备独立连接。

2.DRAN架构优势

与CRAN相比， DRAN架构有以下优势。

(1) DRAN架构中BBU与AAU/RRU共站部署， 站点回传可根据站点机房实际条件， 采用微波或光纤方案灵活组网。

(2) BBU和AAU/RRU共站部署， CPRI接口光纤长度短， 而在回传方面单站只需一根光纤， 整体光纤消耗低。

(3) 若单站出现供电、传输方面的故障问题，则不会对其他站点造成影响。

3.DRAN架构缺点

虽然DRAN站点组网灵活， 单站故障对网络整体影响较小， 但缺点也非常明显， 通常体现在以下4个

方面。

(1)站点配套独立部署，投资规模大。

(2)新站点部署机房时，建设周期长。

(3)站点间资源独立，不利于资源共享。

(4)站点间的信令交互需要经网关中转，不利于站间业务高效协同。

受益于2G、3G、4G网络的长期建设，各运营商现网都拥有大量站点机房或室外一体化机柜，虽然5G采用频率更高的3.5GHz作为主覆盖频段会导致无线覆盖需要更多站点， 但运营商在未来较长一段时间内仍会采用“利旧+新建”站点机房的方式部署DRAN架构的无线接入网。

2.1.2 CRAN

鉴于DRAN架构有不利于各站点基带资源共享和站间业务协同等缺点， 现网可以采用CRAN架构来避

免这些问题。

1.CRAN架构部署

在CRAN架构中， 多个站点的BBU模块会被集中部署在一个中心机房中， 如图2-4所示， 各站点射频模块通过前传拉远光纤与中心机房BBU连接。

如图2-5所示， 在站点传输方面， 一般情况下， 接入环传输设备直接部署在CRAN机房中， 各BBU直接连接到接入环传输设备的不同端口。

中心机房中可以选择两种BBU集中方案。

(1) 普通BBU堆叠。由于射频模块的部署不依赖站点机房， BBU及相关配套设备集中化部署后，CRAN架构可以大幅减少站点机房数量。但由于BBU之间仍只能通过网关互连， 所以该方案无法实现基带资源共享以及站间业务的高效协同。

(2) BBU通过通用交换单元(Universal Switching Unit， USU) 之类的上层设备互连。若CRAN机房中集中化部署的BBU之间通过上层设备互连， 则可以实现多站点基带资源共享。另外， BBU之间会保持高精度时钟同步， 可以部署对站间同步要求较高的一些协同特性， 如载波聚合(Carrier Aggregation， CA) 、协作多点(Coordinated Multi-Point， CoMP) 发送/接收等。

2.CRAN架构优势

与DRAN相比， CRAN有以下优势。

(1) 5G的超密集站点组网会形成更多覆盖重叠区， CRAN更适合部署CA、CoMP和单频网(Single Frequency Network， SFN) 等， 实现站间高效协同， 大幅提升无线网络性能。

(2) CRAN可以降低站点获取难度， 实现无线接入网快速部署， 缩短建设周期； 在不易于部署站点的

覆盖盲区可以更容易实现深度覆盖。

(3) 可通过跨站点组建基带池，实现站间基带资源共享，在资源利用方面更加合理。

3.CRAN架构缺点

CRAN架构虽然有诸多优势， 但因为BBU集中部署， 所以也存在一些缺点。

(1) BBU和RRU之间形成长距离拉远， 前传接口光纤消耗大， 会带来较高的光纤成本。

(2) BBU集中在单个机房中， 安全风险高， 一旦机房出现传输光缆故障或水灾、火灾等问题， 将导致

大量基站出现故障。

(3) 要求集中机房具备足够的设备安装空间，同时，还需要机房具备完善的配套设施用于支撑散热、备电(如空调、蓄电池等)的需要。

综合来看， 由于不需要每个站点建设机房， 只需通过“CRAN机房+远端抱杆”的方式就可以快速完成无线接入网站点部署形成覆盖，所以该方案适用于大容量高密度话务区(如密集城区、园区、商场、居民区等) 以及其他要求在短时间内完成基站部署的区域。总体而言， 目前运营商CRAN站点比例远低于DRAN，但未来为了使站点更易于部署、开通各项高效协同特性以提升无线网络性能， CRAN架构将会是5G无线接入网部署的未来趋势。