為尋求無線網(wǎng)絡(luò)的性能飛躍,業(yè)界寄望以異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮嵘到y(tǒng)容量。由于頻譜資源緊張,LTE引入了同頻組網(wǎng),但嚴(yán)重的干擾會大大降低小區(qū)邊緣性能,不僅影響運營商的資源利用效率,也降低了小區(qū)邊緣用戶體驗。
此外,4G階段引入了協(xié)同技術(shù),無線性能對傳輸帶寬和時延較為敏感,在不同的傳輸條件或場景下差異巨大,如何達到傳輸性能和網(wǎng)絡(luò)性能的適配是個至關(guān)重要的問題。運營商現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)往往條件有限,而改造傳輸網(wǎng)耗時長且成本較高。
為幫助運營商應(yīng)對以上種種挑戰(zhàn),中興通訊憑借無線寬帶領(lǐng)域的多年積累和創(chuàng)新,提出Cloud Radio創(chuàng)新方案,其多樣化的解決方案能有效適配復(fù)雜傳輸場景,智能的算法給用戶帶來更優(yōu)的體驗。
Cloud Radio方案
Cloud Radio是一系列網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)的集合,可針對不同傳輸場景提供最佳無線通信性能,有效消除小區(qū)之間在時間、空間、頻率三個維度上的干擾,包括層1、層2及組網(wǎng)技術(shù),既可應(yīng)用于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)也可應(yīng)用于異構(gòu)網(wǎng)。Cloud指eNode B之間的橫向數(shù)據(jù)連接,具體有兩種可能的物理拓?fù)洌篗esh和星形,由于本技術(shù)以大量橫向連接(Cloud)為主要技術(shù)手段,目標(biāo)是提升無線通信(Radio)的性能,所以叫做Cloud Radio。
Cloud Radio是中興通訊基于現(xiàn)有SDR多模無線平臺及C-RAN架構(gòu),創(chuàng)新推出的下一代無線網(wǎng)絡(luò)方案,主要由云調(diào)度(Cloud Scheduler)、云協(xié)同(Cloud Coordination)兩部分組成(見圖)。其中,云調(diào)度實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一調(diào)度,打破原有基站各自為政的局面,基于用戶分布、業(yè)務(wù)、流量、小區(qū)干擾等具體需求,實現(xiàn)資源的實時云化調(diào)度及分配;云協(xié)同是創(chuàng)新的云協(xié)同技術(shù)集,能實現(xiàn)全網(wǎng)無縫、無邊界協(xié)同,并通過多級協(xié)作技術(shù),有效提升增益,進而提升用戶體驗。
Cloud Radio關(guān)鍵技術(shù)
中興通訊Cloud Radio方案包含20多項創(chuàng)新技術(shù),適用于宏宏、宏微、宏宏+微站等多種組網(wǎng)場景,動態(tài)適配任何IP承載條件,并最大限度地將有線承載的帶寬轉(zhuǎn)換為無線接入網(wǎng)絡(luò)的性能。
● 增強型接口X1與X2+:兼容3GPP接口,適用于多種基站類型,分為X1接口(基站與中心調(diào)度器之間的接口,僅存在于控制面)與X2+接口(基站之間的接口)。X2+接口增強了基站間的協(xié)作。
● 云調(diào)度器:實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一調(diào)度,將協(xié)作小區(qū)集合中各小區(qū)的時、頻、空間、功率資源統(tǒng)一分配,在決策的一致性、全局有效性以及波及范圍可控等方面更有優(yōu)勢。云調(diào)度器可顯著降低小區(qū)間干擾、改善小區(qū)吞吐量,尤其在業(yè)務(wù)繁忙時可增加30%的小區(qū)邊緣吞吐量,且適用于各種backhaul類型與HetNet場景。
● Lite Coordination技術(shù):多種Lite Coordination技術(shù)在提升系統(tǒng)性能的同時降低了對傳輸?shù)囊,其中Soft Combine Lite采用ARQ重傳概率降為10%的方案,可有效降低10倍傳輸延遲需求;Cloud IRC能有效抑制上行干擾信號,大大提高上行信號接收質(zhì)量,在降低軟符號數(shù)據(jù)吞吐量千倍的情況下,尚能保持一半的性能;JT-Lite、CS/CB/NF Lite僅引入1~N毫秒的延遲,便可減少延遲要求數(shù)10倍。
● Super Cell : 該方案中,多個相鄰的傳統(tǒng)小區(qū)組成一個超級小區(qū),稱為Super Cell。位于Super Cell中的小區(qū)能夠像傳統(tǒng)小區(qū)一樣兼容無線傳輸方案,同時,小區(qū)級專用資源能夠在這些小區(qū)間共享,例如小區(qū)ID、主輔同步信號、跳頻序列、加擾序列等;赟uper Cell技術(shù),宏微和宏宏小區(qū)在CP(Cell Portion)內(nèi)無邊界,宏宏/宏微小區(qū)間干擾協(xié)同性能進一步提升;對于干擾的抑制上,下行控制信道掉線率(outage)下降明顯;且Super Cell結(jié)合Inter-CP SDMA技術(shù)后,容量沒有明顯下降。
● P-Bridge 解決方案:通過專利的CPRI壓縮技術(shù)擺脫光纖資源的限制,重用已有的以太網(wǎng)電纜進行pico RRU的靈活部署;通過光電轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)10Gbps光纖到GE電纜的轉(zhuǎn)換,一個P-Bridge模塊可以帶多個pico RRU。P-Bridge轉(zhuǎn)換器可以直接為遠(yuǎn)端pico RRU供電,使pico RRU的部署更為簡便。中興通訊的P-Bridge方案中,采用以太網(wǎng)幀格式進行數(shù)據(jù)封裝,因而可以通過以太網(wǎng)交換機進行靈活的路由和距離擴展,使pico RRU的部署位置更為靈活。
Cloud Radio核心價值
Cloud Radio無線網(wǎng)絡(luò)性能加速方案,可以打破傳統(tǒng)有線承載網(wǎng)絡(luò)適配無線接入網(wǎng)絡(luò)要求的現(xiàn)狀,實現(xiàn)“有線”和“無線”帶寬的靈活置換,從而以最低的網(wǎng)絡(luò)升級成本,為運營商帶來明顯的網(wǎng)絡(luò)性能提升,是4G無線寬帶接入時代運營商最佳的方案選擇。
多樣化適配:Cloud Radio能適配運營商現(xiàn)有的不同傳輸條件以獲得最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)性能。當(dāng)運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)進行升級時,基于中興通訊SDR平臺的Cloud Radio能以不更換硬件只升級軟件的形式進行平滑演進,從而適配新的傳輸場景,實現(xiàn)最優(yōu)性能。
無縫無邊界協(xié)作: 通過領(lǐng)先的多級協(xié)作技術(shù),Cloud Radio能夠大幅提升邊緣用戶性能,尤其是邊緣網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率和增益,不僅網(wǎng)絡(luò)性能得到有效改善,用戶體驗更有大幅提升。
目前,中國、日本、印度等多家運營商已先后利用ZTE Cloud Radio部署網(wǎng)絡(luò)并從中受益。在不久的將來,ZTE Cloud Radio方案將會幫助更多的運營商提升其無線網(wǎng)絡(luò)。我們相信,ZTE Cloud Radio將引領(lǐng)未來無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向。(向際鷹博士,中興通訊無線技術(shù)總工程師,曾作為技術(shù)負(fù)責(zé)人研制中興通訊全IP基站平臺、SDR(軟件無線電)基站,提出Cloud Radio技術(shù),對多種無線制式的基帶、射頻和系統(tǒng)架構(gòu)有較深研究。)
作者:向際鷹 來源:通信世界周刊