为什么需要改变RAN的架构？

Haiwen

首先，我们需要知道为什么需要从传统的RAN架构演进为更为灵活的RAN架构?

答案是：数据的急剧增长

每一代新的移动技术都为移动设备提供了更高的数据速率。而且用户使用数据的习惯也不断地从固定设备转移到智能手机、平板电脑和其他移动设备上。因此，运营商必须设法在增加蜂窝基站和移动用户带宽的同时，又能降低传输成本。

目前比较常见的RAN是分布式RAN架构，即RRH和BBU RAN功能都位于小区站点，并且都回传到中央交换中心。这种架构在3G上是有效的，但无法以更低的成本为4G或其较高版本提供所需的更大带宽的能力。

在5G时代，设备的数据速率将达到 1 Gbit/s，因此许多移动运营商得出结论，分布式 RAN 架构将变得不可行。

从D-RAN到C-RAN

这里的“C”表示“Centralized(集中式)”,“Collaborative(协作式)”,“Cloud
(云)”以及“Clean(绿色)”——它是基于集中化处理，协作式无线电和云计算构架的绿色无线接入网构架(Clean
system)。集中式C-RAN架构仅将RRH放置在蜂窝基站上，而将BBU的功能移动到集中化的BBU池中。

集中化的BBU可以为电信运营商带来诸多好处。

(1) 高效率和利用率

在传统的RAN架构中，每个基站都需要自己的专用BBU，以及相关的电源、冷却和路由。将 BBU集中在一个位置允许BBU池共享相同的数据中心/中央办公室物理空间、电池、发电机和冷却源。

此外，BBU池可以由一个大型路由器提供服务，而不是每个蜂窝站点所需的单独的较小路由器。简而言之，物理池确保所有数据中心基础设施和路由资源得到最有效的使用，使资源容量闲置和浪费达到最少。

(2) 简化基站维护，降低运营成本

集中式BBU可进一步节省设备和站点的运营成本。借助集中式 RAN，减少派技术人员前往每个基站进行BBU的故障排除和日常维护的工作量。

(3) 更好的小区间协调，提高系统性能

规模化经济和减少维护是物理集中化的最显着好处。即使没有任何虚拟化，集中化也可以让性能得到改进。

D-RAN和C-RAN的区别

C-RAN架构主要由三个部分组成：基带单元池 (BBU)、远端射频头 (RRH) 以及连接RRH和BBU的前传网络。

在分布式RAN中，RRH和BBU通常在基站内分离，RRH在铁塔的顶部，BBU则位于底部机房内。它们之间通过标准化的CPRI(通用公共无线电接口协议)接口进行连接。

正如我们从上图所示，在D-RAN中，每个站点的容量大部分时间并没有得到充分的利用。但是在C-RAN中，可以看到利用率得到明显增加，并且只需较少的资源就可以扩展RAN 容量，这也就意味更小的资本支出。