Cloud Radio：4G時代運營商的最佳選擇

中興通訊 | 向際鷹

Cloud Radio：4G時代運營商的最佳選擇

中興通訊 | 向際鷹

Cloud Radio實現(xiàn)了無線接入和網(wǎng)絡協(xié)作與管理的云化，能夠充分利用運營商現(xiàn)有資源，幫助運營商以最低的網(wǎng)絡投資實現(xiàn)無線網(wǎng)絡性能的最優(yōu)化。

為尋求無線網(wǎng)絡的性能飛躍，業(yè)界寄望以異構網(wǎng)絡拓撲提升系統(tǒng)容量。由于頻譜資源緊張，LTE引入了同頻組網(wǎng)，但嚴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，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)絡性能的適配是個至關重要的問題。運營商現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡往往條件有限，而改造傳輸網(wǎng)耗時長且成本較高。

為幫助運營商應對以上種種挑戰(zhàn)，中興通訊憑借無線寬帶領域的多年積累和創(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雜傳輸場景，智能的算法給用戶帶來更優(yōu)的體驗。

圖 中興通訊Cloud Radio方案架構。

Cloud Radio方案

Cloud Radio是一系列網(wǎng)絡優(yōu)化技術的集合，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，既可應用于同構網(wǎng)絡也可應用于異構網(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撲：Mesh和星形，由于本技術以大量橫向連接（Cloud）為主要技術手段，目標是提升無線通信（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，創(chuàng)新推出的下一代無線網(wǎng)絡方案，主要由云調度（Cloud Scheduler）、云協(xié)同（Cloud Coordination）兩部分組成（見圖）。其中，云調度實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一調度，打破原有基站各自為政的局面，基于用戶分布、業(yè)務、流量、小區(qū)干擾等具體需求，實現(xiàn)資源的實時云化調度及分配；云協(xié)同是創(chuàng)新的云協(xié)同技術集，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，有效提升增益，進而提升用戶體驗。

Cloud Radio關鍵技術

中興通訊Cloud Radio方案包含20多項創(chuàng)新技術，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換為無線接入網(wǎng)絡的性能。

● 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。

● 云調度器：實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一調度，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：多種Lite Coordination技術在提升系統(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，宏微和宏宏小區(qū)在CP（Cell Portion）內無邊界，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結合Inter-CP SDMA技術后，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；通過光電轉換模塊實現(xiàn)10Gbps光纖到GE電纜的轉換，一個P-Bridge模塊可以帶多個pico RRU。P-Bridge轉換器可以直接為遠端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)絡性能加速方案，可以打破傳統(tǒng)有線承載網(wǎng)絡適配無線接入網(wǎng)絡要求的現(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)絡升級成本，為運營商帶來明顯的網(wǎng)絡性能提升，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)絡性能。當運營商的傳輸網(wǎng)絡進行升級時，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: 通過領先的多級協(xié)作技術，Cloud Radio能夠大幅提升邊緣用戶性能，尤其是邊緣網(wǎng)絡的頻譜效率和增益，不僅網(wǎng)絡性能得到有效改善，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。我們相信，ZTE Cloud Radio將引領未來無線網(wǎng)絡發(fā)展方向。（向際鷹博士，中興通訊無線技術總工程師，曾作為技術負責人研制中興通訊全IP基站平臺、SDR（軟件無線電）基站，提出Cloud Radio技術，對多種無線制式的基帶、射頻和系統(tǒng)架構有較深研究。）