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)）的報道。

所有移動業(yè)務(wù)的使用者都應(yīng)該對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。基站塔的底部是一個相對比較小的建筑物，有點(diǎn)象個小棚子，里頭裝了一大堆設(shè)備，其中包括：

移動處理設(shè)備（即基站單元）

用于連接基站與其余移動運(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），此處還裝置有針對某個特定區(qū)域的多個基站的設(shè)備——故此，C-RAN中的“C”意為集中化。

現(xiàn)在，再回過頭來，看看這些改變對我們都意味著什么，并列出為何您應(yīng)該對此表示關(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，移動通信網(wǎng)絡(luò)釋放的溫室氣體也顯著遞增。Ericsson預(yù)計 到2020年，全球的移動通信行業(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，其實(shí)這個數(shù)字已經(jīng)十分不錯了。移動運(yùn)營商在環(huán)境影響方面被歸入“輕度”一類，但這個數(shù)字仍然意味著178 M噸CO2。

C-RAN如何改善環(huán)境影響呢？以全球最大的移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商中國移動為例，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)計成C-RAN的呢？考慮到2015年僅在中國就要建設(shè)約百萬個新基站，這番考量還是很有意義。

不僅如此，多數(shù)移動運(yùn)營商都會主動地定期對每個基站進(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)營商不再需要每個月駕車前往成千上萬的基站了，汽車的排放自然會大大減少。

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，這些基站的信號開始互相干擾，尤其在兩個基站之間的交界地帶。對用戶而言，進(jìn)行下載時，如YouTube視頻 (請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，對嗎？

移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對此干擾問題有個解決方法，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常可行的。

理由四：降低基站處的噪音
對于居住在樓頂上安裝了移動天線的公寓樓或者其他多戶居所的人們來說，這個理由切身相關(guān)。此類環(huán)境中的移動處理設(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，也同樣會產(chǎn)生噪聲，C-RAN可以幫助減輕甚至消除所有這些噪聲。聽起來很不錯吧？

理由五：縮減移動運(yùn)營商及用戶的成本
移動運(yùn)營商面臨一項艱巨的挑戰(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手。我們都已經(jīng)見識過，移動運(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，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??！

2. 減去了設(shè)備間。中國移動估計，建造一個新基站的費(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)營商們在維持月費(fèi)較低水平的同時，為我們提供所需要的移動帶寬。

一個問題依然存在

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

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

2. C-RAN需要光纖，而光纖并不是隨處都有，尤其對較老的基站而言

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)對第3個難點(diǎn)。

我的下一篇博文將探討該項新技術(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是一項十分重要的新技術(shù)，在每個移動運(yùn)營商探索4G甚至５G的未來時，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，并將對環(huán)境的影響減至最低。