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基于C-RAN的5G無線接入網架構

2015-02-28 02:06:58雷秋燕張治中胡昊南
電信科學 2015年1期
關鍵詞:用戶

雷秋燕,張治中,程 方,胡昊南

(重慶郵電大學通信網測試工程研究中心 重慶 400065)

1 引言

隨著4G網絡的商用和廣泛部署,用戶可以享受到越來越高速的數據業務。這進一步刺激了用戶對移動設備(智能機、平板電腦等)的使用,因此蜂窩網的流量負載急劇增長。根據Cisco在2014年2月份發布的流量數據預測報告,2013-2018年,移動數據流量會以61%的年復合增長率增長[1]。然而,在4G中廣泛采用的還是傳統蜂窩結構式的無線接入網,盡管采用了一些先進的技術,如中繼、OFDM、MIMO、抗干擾措施等來增大系統容量和提高服務質量,仍然無法滿足不斷增長的用戶和網絡需求,接入網越來越成為嚴重影響用戶體驗的瓶頸。這迫使運營商在下一代移動通信網絡中找到一種顯著提高系統容量、減少網絡擁塞、成本效益較高的接入網架構。

蜂窩式系統設計歷來以小區作為無線接入網絡的基本單位。終端通過建立下行鏈路和上行鏈路的連接,承載控制,與該終端所處小區的基站建立連接、獲得服務。但是隨著移動通信系統的發展,以小區為中心的接入網架構面臨很大挑戰。

·異構網絡的出現,致使基站密度大幅上升。但是蜂窩網本身并不適合異構網絡。而且未來5G網絡中將會部署大量不同發射功率、覆蓋范圍的基站,網絡組成更加復雜。

·在有限頻譜資源下如何提高頻帶利用率,是移動通信面臨的一個非常大的挑戰。傳統蜂窩網架構對頻譜利用率不高,而且目前移動通信系統使用的頻帶是分散的,這些片段是根據不同頻段、國家、地區的可用性以及帶寬量劃分的。這就會導致如漫游、設備復雜、缺少經濟效益以及干擾等一系列問題。

·新興的業務和不斷出現的終端,如物聯網、D2D(device to device,設備到設備)通信等,對傳統蜂窩接入網架構帶來了很大沖擊。新興業務對網絡架構的要求重心從網絡核心轉移到外圍(如設備、本地無線代理、中繼等),也可能致使網絡架構重新被定義。

綜上所述,從技術、業務等方面的發展趨勢來看,下一代移動通信系統的接入網若滿足不斷發展的網絡需求就需要有一些改變。很多論文都探討了未來通信系統接入網的架構問題:參考文獻[2]中提出了一種mobile femto cell網絡架構,通過分布式天線系統,區分室內場景和室外場景;參考文獻[3]認為,在5G中,以基站為中心的蜂窩系統架構可能會發生改變,應重新考慮上下行鏈路以及控制信道和數據信道,提供不同優先級、不同目的節點的路由信息流,從而提出了一種以設備為中心的架構;參考文獻[4]中提出了一種Phantom cell網絡架構,數據和控制平面分離,控制信息是由高功率節點在微波頻率上發送,而有效載荷數據是由低功率節點在毫米波頻率傳輸。然而,這些方案都沒有考慮移動通信網絡演進的一個重要趨勢——集中化和云計算[5,6]。“云”是在地理上分布式的數據中心,每個都包含了上百個服務器。最大的優點是快速和靈活的訪問共享池動態配置的資源,尤其是存儲能力和計算能力。所以,本文在C-RAN架構的基礎上,提出了一種基于C-RAN的5G無線接入網架構的可行方案。

2 5G對網絡的要求

2013年12 月,隨著我國第四代移動通信(4G)牌照的發放,4G技術正式走向商用。與此同時,面向下一代移動通信需求的第五代移動通信(5G)的研發也已在世界范圍內展開,成立了專項研究組,如歐盟EMIS、韓國5G論壇、中國IMT2020項目組等。盡管4G剛剛商用,就對5G展開廣泛研究,看起來時間很充裕,但是從用戶需求和互聯網的發展來看,5G研究已經迫在眉睫。

面向2020年及未來,超高清、3D和浸入式視頻的流行將會驅動數據速率大幅提升。增強現實、云桌面、在線游戲等業務,不僅對上下行數據傳輸速率提出挑戰,同時也對時延提出了“無感知”的苛刻要求。未來人們對各種應用場景下的通信體驗要求越來越高,用戶希望能在體育場、露天集會、演唱會等超密集場景以及高鐵、車載、地鐵等高速移動環境下也能獲得一致的業務體驗[5]。5G的典型應用場景如圖1所示。

5G網絡將會提供以用戶為中心和環境感知的體驗,個性化內容和輔助業務[6]。這顯然與3G/4G網絡設計主要考慮峰值速率和頻譜效率的改善是截然不同的。中國移動通信集團公司(以下簡稱中國移動)提出了包括用戶體驗速率、連接數密度、端到端時延、移動性、流量密度和用戶峰值速率的5G關鍵指標,并且特別提到了能效問題和頻譜效率[7]。從中可以看出,5G不再一味強調峰值速率,而是把用戶體驗放在第一位。然而5G是一個泛技術時代,多業務系統、多接入技術、多層次覆蓋融合成為5G的重要特征。如何在“異構網絡”中向用戶提供更好的業務體驗和用戶感知是運營商面臨的一大挑戰。因此,未來的無線接入網應滿足以下要求。

·大容量且無所不在的覆蓋,容量提升是移動通信網絡永遠的追求。隨著用戶數、終端類型、大帶寬業務的迅猛發展,大容量且無所不在的無線接入網是5G的首要任務[8]。

·更高速率、更低時延、更高頻譜效率。視頻流量大約占移動總流量的51%,預計到2017年會增加到67%[1],實時視頻業務進一步提高了對網絡的要求。

圖1 5G典型應用場景

·開放平臺,易于部署和運維,支持多標準和平滑升級。

·網絡融合,從移動網絡的發展歷程來看,未來的5G網絡很難做到一種技術、架構全覆蓋,M-RAT(multiple radio access technology,多無線接入技術)會在將來一個很長時間段內并存,多種技術融合、多種架構融合是必然趨勢[11,12]。

·低能耗。未來的5G接入網必須是一種前瞻性的、可持續性的架構,而基站能耗占通信系統總能耗的65%[10],所以低能耗的綠色通信在設計網絡架構時是一個必須考慮的問題[11,12]。

能夠很好地滿足以上要求的集中式無線接入網絡已經受到越來越多的關注。集中式接入網架構是將射頻、基帶、計算等資源進行“池化”,供網絡作統計復用并接受統一的資源管控,打破了傳統通信系統中不同的基站間、網絡間軟硬件資源不能共享的瓶頸,從而為真正實現異構網絡融合、技術融合奠定了基礎。以中國移動提出的C-RAN為典型代表。

未來5G可能采用C-RAN接入網架構。C-RAN是對傳統無線接入網的一次革命。C-RAN的目標是從長期角度出發,為運營商提供一個低成本、高性能的綠色網絡架構,讓用戶享受到高QoS(quality of service,服務質量)的各種終端業務。

C-RAN是基于集中化處理(centralized processing)、協作式無線電 (collaborative radio)和實時云計算架構(real time cloud infrastructure)的綠色無線接入網架構(clean system)[13]。基本思想是通過充分利用低成本高速光傳輸網絡,直接在遠端天線和集中化的中心節點間傳送無線信號,以構建覆蓋上百個基站服務區域,甚至上百平方公里的無線接入系統。C-RAN的網絡架構如圖2所示。

C-RAN的網絡架構基于分布式基站類型,分布式基站由BBU(base band unit,基帶單元)與RRU(remote radio unit,射頻拉遠單元)組成。RRU只負責數字—模擬變換后的射頻收發功能,BBU則集中了所有的數字基帶處理功能。RRU不屬于任何一個固定的BBU,BBU形成的虛擬基帶池,模糊化了小區的概念。每個RRU上發送或接收的信號的處理都可以在BBU基帶池內一個虛擬的基帶處理單元內完成的,而這個虛擬基帶的處理能力是由實時虛擬技術分配基帶池中的部分處理能力構成的。實時云計算的引入使得物理資源得到了全局最優的利用,可以有效地解決“潮汐效應”帶來的資源浪費問題。同時C-RAN架構適于采用協同技術,能夠減小干擾,降低功耗,提升頻譜效率,同時便于實現動態使用的智能化組網,集中處理有利于降低成本,便于維護,減少運營支出。

圖2 C-RAN的網絡架構

3 基于C-RAN的5G接入網架構

集中式架構的C-RAN有很多優勢,但是完全的集中式控制不能自適應信道環境和用戶行為等的動態變化,不利于獲得無線鏈路自適應性能增益。這是因為在實際無線通信系統下,無線網絡的完全集中式的網絡架構和組網方法不足以實現理想的實時計算。而且無線網絡環境動態時變,用戶行為屬性復雜多變,基站負載情況隨時間變化,都會使無線接入網中相對靜止的計算端不能實時適配動態多變的無線接入端,從而導致集中式處理不能實現資源的全局最優利用。而且,還會增加回程鏈路的開銷,擴大無線接入鏈路信道的不理想性,從而惡化無線接入網絡的性能。因此,本文提出了一種基于C-RAN的演進型無線接入網架構——eC-RAN。eC-RAN主要包含三大部分:RRU部署、本地云平臺和后臺云服務器,其網絡架構如圖3所示。

3.1 RRU部署

通過布置大規模的RRU可以實現蜂窩網絡的無縫覆蓋,因此RRU部署一直是未來集中式無線接入網的研究重點。考慮到實際無線接入網中業務密度的不同,RRU部署可以采用一種新型的部署方案——eRRU(enhanced remote radio unit,增強的遠端射頻單元)[14]。eRRU在普通RRU的基礎上增加了部分無線信號的處理能力。在某些網絡狀況變化快、業務需求量大,用戶行為屬性復雜和覆蓋需求大的區域,預先部署一定數量的潛在的eRRU,再部署一定數量的RRU。因為其具有適應網絡狀態的特性,因此稱為智能適配的RRU部署方案,其網絡架構如圖4所示。

在普通區域,可以均勻部署RRU。在業務密集區域中部署的RRU不與本地云平臺的基帶池直接相連,而是通過光回程鏈路與該區域的eRRU進行互聯,并且通過該區域內的潛在eRRU接入本地云平臺的基帶池。當業務量需求低、網絡負載少和覆蓋需求小,并且網絡性能滿足要求的時候,部署了潛在的eRRU的區域,不需要增加eRRU的無線信號處理能力。此時,該區域內所有RRU的無線信號處理和資源都由本地云平臺集中管控;當業務量需求增加,網絡負載增多和覆蓋需求變大或者網絡性能惡化的時候,觸發無線網絡架構的自適應增強。潛在的eRRU在本地云平臺的控制下,增加部分無線信號的處理能力,控制該區域內與其相連的RRU的無線信號處理,但是相應的無線

資源管理仍然集中在本地云平臺。同時,如果eRRU到虛擬基帶池的光纖回程鏈路上的容量超過門限值,就會觸發無線信號壓縮處理,以適應有限的光回程鏈路帶寬要求。

圖3 基于C-RAN的5G無線接入網架構

圖4 智能適配RRU部署方案

3.2 本地云平臺

本地云平臺是RRU和后臺云服務器之間的網絡單元,它們之間通過光纖相互連接。本地云平臺負責管理調度由一定數量的RRU組成的“小區簇(cell cluster)”,如用戶移動性管理、異構網絡融合、熱點緩存內容分發等。這可以進一步降低C-RAN網絡架構和調度過程的復雜度。此外,本地云平臺也要負責與其他相鄰本地云平臺之間的信息交互。該平臺主要包含以下功能實體。

(1)感知模塊

未來的網絡是一個融合的網絡,環境復雜多變。存儲用戶和網絡的情景信息是很有必要的。本方案中,“情景感知”是指通過獲取接入方式、用戶位置、優先級、應用類型等信息。從而準確判斷用戶需求,同時根據用戶行為偏好分配網絡資源,提高用戶滿意度,自適應優化網絡資源,使網絡趨向智能化。

物聯網作為未來移動通信發展的主要驅動力之一,為5G提供了廣闊的前景。面向2020年及未來,移動醫療、車聯網、智能家居、工業控制、環境監測等將會推動物聯網應用爆發式增長,數以千億的設備將接入網絡,實現真正的“萬物互聯”。如何在資源受限的情況下實現同時監測和傳輸如此密集的網絡節點,同時盡可能地減少龐大的數據監測帶來的信令開銷是一個很大的挑戰。情景感知通過共享信息而不是直接通信使其成為可能[15]。

此外,未來的5G網絡中,自定義的個性化服務是提升用戶感知的一個重要組成部分[16]。感知模塊可以通過本地存儲的用戶數據進行分析,提取用戶偏好,向用戶定時推薦最新網絡信息,并且根據用戶的反饋不斷調整,使感知模塊的數據更加精確。

(2)緩存模塊

把互聯網資源放在距離移動用戶更近的網絡邊緣,使得同時減少網絡流量和改善用戶體驗質量成為可能。移動多媒體流量的很大部分是一些流行內容(如流行音樂、視頻)的重復下載,因此可以使用新興的緩存和交付技術,即把流行的內容存儲在中間服務器。這樣,更容易滿足有相同內容需求的用戶,而不再從遠程服務器重復地傳輸,因此可以明顯減少冗余流量,緩解核心網的壓力。參考文獻[17]中對“femto caching(毫微微緩存)”概念進行了討論和評估,即視頻內容通過在家庭基站網絡中分布式的“緩存輔助”分發。在本文提出的方案中,本地平臺可以通過對感知模塊存儲的數據進行分析,預測流行度來提高存儲內容的命中率。相鄰的本地云平臺可以存儲不相同的內容,它們之間可以實現共享和交換緩存。

通過大量數據統計可以發現視頻流量的冗余度高達58%,通過部署緩存服務器可以大大提高網絡性能,用戶獲得分發內容所需時延更小。在杭州數據中心的測試結果表明,通過部署緩存可以減少52%的成本費用[18]。

當然,有些內容不需要存儲多份,而且緩存也不是存儲得越多越好。要在存儲緩存代價和效益之間做出很好的權衡,緩存策略對整體緩存性能至關重要,因此緩存模塊需要注意以下兩點。

·新內容不斷到來,流行度和用戶需求不斷改變,要及時做出合適的緩存選擇。

·服務連續性,如切換時如何從源RRU到目標RRU(甚至跨本地云平臺)之間傳輸內容。移動感知和預提取技術在接入網策略中很有必要。

在未來5G接入網技術中,D2D是一項新興的關鍵技術[19,20]。這會進一步促進緩存策略的改變,用戶可以從相鄰終端獲取緩存內容。此時,緩存效率會更高,大大減少網間流量,降低運營成本。

(3)多網絡控制和融合實體

正如上文提及的,5G不是單單一種技術就能實現的,而是一個泛技術時代、多業務系統、多接入技術、多層次覆蓋。多網絡融合作為5G關鍵的研究點,已經是業界的共識。網絡融合可以增加運營商對多個網絡的運維能力和管控能力,最終提升用戶體驗和網絡性能。在本地云平臺中增加網絡融合控制實體來管理和協調各個網絡,達到網絡融合效果,從而達到整體最優。圖5所示為一種集中式的多網絡融合控制實體框架,主要包括了移動性管理、傳輸時延、網絡間資源協調等。

3.3 后臺云服務器

后臺云服務器其實是一個龐大的服務器數據中心,將這些服務器劃分為不同的專用虛擬網,負責特定的業務,如虛擬物聯網、虛擬OTT(over the top)網、虛擬運營商A網、虛擬運營商B網等。對服務器進行劃分的目的是為了更好地利用業務特性,開發不同的管理系統,從而更好地滿足業務需求。例如,在未來5G網絡中,物聯網是一個很重要的業務網,其對時延的要求特別高。因此,虛擬物聯網下對應的服務器管理和處理所屬本地云平臺的數據時,管理系統對時延和差錯率的敏感度就會比較高,系統中所有算法的出發點都是為了降低時延,而能耗、頻譜利用率的權重會有所降低。而在虛擬運營商專用網中,傳統的語音和短信業務對這些要求則沒有那么嚴格,可以適當提高能耗、頻譜效率的性能要求。通過高配置、高處理能力的后臺云服務器的計算和管理,在未來5G接入網中,系統性能會大大提高,為用戶提供更好的服務。

圖5 多網絡融合控制實體框架

4 5G網絡架構的關鍵技術

體系結構變革將是新一代無線移動通信系統發展的主要方向。現有的扁平化、IP化體系結構促進了移動通信系統發展與互聯網的高度融合,高密度、智能化、可編程則代表了未來移動通信演進的進一步發展趨勢。為提升其業務支撐能力,5G在網絡技術方面將有新的突破。5G將采用更靈活、更智能的網絡架構和組網技術:超密集部署、虛擬化[21];控制與轉發分離的SDN架構、內容分發網絡(content distribution network,CDN),用來改善移動互聯網用戶的業務體驗;網絡架構整體更注重綠色通信,使5G成為前瞻性的網絡架構。

4.1 超密集網絡

在未來很長一段時間內,5G網絡會和現有移動通信系統、無線接入技術共存,如4G、LTE、Wi-Fi等。既有廣泛存在的宏基站,也有為了改善小區邊緣用戶業務質量,進行熱點覆蓋而密集部署的小蜂窩,如pico、femto等。5G處在一個多業務系統、多接入技術以及多層次覆蓋的復雜網絡,網絡拓撲結構和特性變得極為復雜。為了應對不能再生的頻譜資源,需不斷減小小區半徑,提高頻譜利用率。根據預測,未來無線網絡中,在宏蜂窩覆蓋下,各種無線傳輸技術的各類低功率節點的部署密度將達到現有站點部署密度的10倍以上,站點之間的距離達到10 m甚至更小[22~25],形成超密集網絡(ultra-dense network,UDN),這給網絡運營管理、資源分配帶來了巨大挑戰。

對于未來5G復雜的超密集異構網絡,M-RAT之間的干擾、頻譜共享、回傳網絡等都是值得深入研究的問題。也就是說,5G需要具有環境和業務感知能力,統一自配置、自優化的網絡技術,實現對網絡環境、業務需求實時感知。并據此動態地調整和配置網絡策略、系統參數和資源分配,從而實現不同的類型的站點或不同制式的空中接口動態調度,使系統可以最優地利用各種網絡資源,為用戶提供最優的業務體驗。

4.2 網絡虛擬化

網絡虛擬化可以給運營商帶來巨大的好處,最大限度地提高網絡資源配置、開發最優的網絡管理系統以及降低運營成本等。虛擬化后統一的硬件平臺將能夠為系統的管理、維護、擴容、升級帶來很多便利。這將使得運營商可以更好地支持多種標準,更好地應對網絡中不同地區、不同業務的潮汐效應。因此,相信在未來的5G網絡中,將會出現基于實時任務虛擬化技術的云架構集中式基帶池,大大提高資源利用率。在本文提出的5G無線接入網部署方案中,主要采取了兩種虛擬化技術:網絡覆蓋虛擬化和數據中心的服務器虛擬化。

網絡覆蓋虛擬化:此時RRU不再固定地屬于哪個BBU,對用戶來說也不再關心使用的是哪種接入技術(2G、3G、LTE、Wi-Fi等),即小區虛擬化。RRU上傳數據分組后,本地云平臺基帶池立即啟用調度算法,分配到合適的BBU處理。

服務器虛擬化:后臺服務器組成專用虛擬物聯網、虛擬OTT網、虛擬運營商網等。虛擬專用網的最大優勢是根據業務對時延、差錯率的敏感度不同充分利用網絡資源。服務器虛擬化在全球已經開展了廣泛的研究,例如日本的NTT研發的Virtual Network Controller Version,主要用于多個數據中心的統一服務和按需配置,已在其歐洲、美國和日本的數據中心進行了虛擬數據中心的部署。

目前主要有兩種解決方案實現虛擬化功能:SDN(software defined network,軟件定義網絡)和NFV(network function virtualization,網絡功能虛擬化)。

4.2.1 SDN

SDN是一種新型的網絡架構,主要思想是將網絡的控制平面與數據轉發平面進行分離,并實現可編程化控制。典型的SDN架構定義如圖6所示。

在現有的無線網絡架構中,基站、服務網關、分組網關除完成數據平面的功能外,還需要參與一些控制平面的功能,如無線資源管理、移動性管理等,在各基站的參與下完成,形成分布式的控制功能,網絡沒有中心式的控制器,使得與無線接入相關的優化難以完成,并且各廠商的網絡設備,如基站等往往配備制造商自己定義的配置接口,需要通過復雜的控制協議來完成其配置功能,并且其配置參數往往非常多,配置和優化以及網絡管理非常復雜,使得運營商對自己部署的網絡只能進行間接控制,業務創新方面能力嚴重受限。

SDN將傳統網絡軟硬件的一體化逐漸轉變為底層高性能存儲/轉發和上層高智能靈活調度的架構,對傳統網絡設備的要求就是更簡單的功能、更高的性能,上層的智能化策略和功能則以軟件方式提供。也就是說,SDN在承載網上可以增強現有網絡能力、加速網絡演進、促進云數據中心/云應用協同,從而對基礎設施演進和客戶體驗提升兩大維度發揮重大作用。這一點與移動通信系統的整體發展趨勢一致。運營商可以利用這一優點實現通信網絡虛擬化、軟件化。因此,將SDN的概念引入無線網絡,形成軟件定義無線網絡,是無線網絡發展的重要方向[6]。SDN作為未來網絡演進的重要趨勢,已經得到了業界的廣泛關注和認可[26]。

此外,隨著接入網的演進和發展,可以利用SDN預留的標準化接口,針對不同網絡狀況開發對應的應用,提高異構網絡間的互操作性,從而進一步提升系統性能和用戶感知。

4.2.2 NFV

和SDN始于研究者和數據中心不同,NFV則是由運營商聯盟提出,應用目標也是運營商網絡。很多機構對NFV已經進行了廣泛深入的研究,如ETSI成立了專門的NFV研究組,然而目前還沒有發布關于NFV的相關標準。

網絡虛擬化通過分離數據和控制平面,部署標準化網絡硬件平臺,使得許多移動網絡設備中的軟件可以按需安裝、修改、卸載,實現業務擴展。這與SDN數據中心的理念是一致的,因此,SDN相關的技術可以給運營商帶來更簡單、更靈活和更具成本效益的網絡運營。NFV能夠為SDN的運行提供基礎架構的支持,在將來,NFV可以和SDN的目標緊密聯系在一起,二者協同工作。

4.3 內容分發網絡

隨著網絡架構的復雜性不斷提升,為了減少內容服務器到客戶端的時延,提高用戶體驗質量,解決服務器與客戶端能力與資源的不對稱性,業內提出了致力于解決互聯網訪問質量的內容分發網絡(CDN)。CDN的思想是將內容代理服務器部署于多個ISP(internet service provider)內,從而降低跨域網絡傳輸的時延。通過在網絡中采用緩存服務器,并將這些緩存服務器分布到用戶訪問相對集中的地區或網絡中,根據網絡流量和各節點的連接、負載狀況以及到用戶的距離和響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向離用戶最近的服務節點上,使用戶可就近取得所需內容,解決Internet擁擠的狀況,提高用戶訪問網站的響應速度[27]。在2006年國際電信聯盟(ITU)就已經將CDN納入標準化文檔體系內[28]。此外,在5G時代,擁有龐大數據的物聯網飛速發展以及高清視頻的普及,使得移動數據業務的需求越來越大,內容越來越多,移動通信網絡架構面臨前所未有的挑戰。因此,在無線網絡中采用CDN技術成為自然的選擇,其在各類無線網絡中得以應用[29,30]。CDN也成為未來網絡發展的重要趨勢之一,是研究5G網絡的一個重要的技術。

圖6 典型SDN架構

然而,由于內容分發網絡以及5G網絡環境的復雜異構性,仍需要針對內容分發網絡的安全性等展開研究,進一步提升系統整體的速度、頑健性與安全性。

4.4 綠色通信

綠色通信是指高效利用頻譜資源、減少功率、減低排放和污染、節省能源。在移動通信系統中,頻譜作為稀缺資源,一直被人們關注。此外,由于頻段劃分造成的零散片段給頻譜資源造成很大浪費,使得本來就稀缺的頻譜資源變得越來越緊張。因此,可以通過認知無線電動態地檢測空置頻譜,實現靈活使用,同時不斷研究先進的抗干擾技術,提高頻譜利用率。

另一方面,在蜂窩網絡設備中,基站的耗電量在運營商耗電總量中占據絕大部分,所以如何對基站進行節能將會是未來移動通信網亟待解決的問題。移動網絡的負載隨著時間變化,流量呈現出“潮汐效應”,如果給RRU設置相同的功率來滿足最大負荷會造成資源的嚴重浪費。可以采用能量有效性的資源管理技術,利用感知中心存儲的用戶終端和網絡上報的參數配置,在保證高效性的用戶QoS和網絡的性能的同時,動態調整發射功率和遷移用戶,最大化減少能耗。

5 結束語

隨著移動業務發展和通信網的不斷演進,傳統蜂窩架構的接入網面臨巨大的挑戰,嚴重影響了通信網系統性能和用戶體驗質量。未來5G網絡會是一個提供“無限容量感知”的系統,這就對現有網絡提出了一些要求。C-RAN是為解決以上挑戰而提出的解決方案之一,結合現有技術和網絡發展趨勢來看,C-RAN是最能滿足5G要求的接入網架構。因此,本文在總結一些先進方案的基礎上提出了基于C-RAN的無線接入網架構——eC-RAN,并且進一步闡述了5G移動通信系統潛在的關鍵技術,包括UDN、虛擬化(SDN、NFV)、CDN和綠色通信,為5G網絡架構的研究提供參考。

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