傳統(tǒng)RAN，新興C-RAN蜂窩網(wǎng)絡(luò)的前傳壓縮

本文檔討論了性能優(yōu)化的壓縮如何在傳統(tǒng)RAN，新興C-RAN和小型蜂窩接入網(wǎng)中的無線電和基帶單元之間提供顯著更高的容量。

簡介

小型蜂窩和集中式無線接入網(wǎng)（C-RAN）的構(gòu)想最近在研究界，設(shè)備供應(yīng)商和OEM（Project C-RAN）中引起了人們的極大興趣。預(yù)計新興架構(gòu)將通過一系列方案（例如網(wǎng)絡(luò)資源共享，流量卸載和干擾管理）顯著節(jié)省能源。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師可以基于C-RAN概念支持各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。特別是，與宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)和微蜂窩網(wǎng)絡(luò)一起部署時，基于C-RAN的小型蜂窩體系結(jié)構(gòu)有望節(jié)省大量CAPEX和OPEX，進(jìn)而可以為最終用戶節(jié)省成本。

鏈接要求和部署方案

為了增強網(wǎng)絡(luò)容量和QoE，傳統(tǒng)架構(gòu)和新興架構(gòu)均應(yīng)支持LTE提供的更高數(shù)據(jù)速率要求，而LTE-Advanced協(xié)議通過一系列PHY和MAC層技術(shù)（例如運營商）提供明顯更高的頻譜效率聚合（CA），MIMO，多點協(xié)作（CoMP），干擾消除等。特別是，LTE-A提供多達(dá)五個20 MHz LTE載波的聚合。當(dāng)與MIMO結(jié)合使用時，CA技術(shù)可能會在無線和基帶單元（即前傳）之間導(dǎo)致高達(dá)100 s千兆位/秒的速度。一旦量化的I和Q樣本可用，接收機就可以應(yīng)用各種干擾消除，MIMO解碼和CoMP算法來增強網(wǎng)絡(luò)中的SNR。

使用LTE Advanced的3扇區(qū)小區(qū)的鏈接速率計算示例

為了在前傳中傳輸數(shù)據(jù)，運營商可以使用現(xiàn)有的光纖或電纜連接。備選地，運營商可以依賴新興技術(shù)，例如無線鏈路上的前傳。部署決策通常受基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)約束的影響。例如，在人口稠密的城市地區(qū)，如果難以部署新光纖或需要零占用空間的解決方案，則無線鏈路可能更適合。另一方面，在已經(jīng)支持光纖鏈路的區(qū)域，運營商可以利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)。

不管部署多么艱巨，設(shè)備供應(yīng)商都必須提供經(jīng)濟高效的高能效解決方案，以便運營商可以輕松地遷移到更高容量的系統(tǒng)。諸如有效的解決方案通常是由低成本光纖連接器的使用，鏈路數(shù)量的節(jié)省以及前傳網(wǎng)絡(luò)中頻譜效率的提高而產(chǎn)生的。實現(xiàn)這些節(jié)省的一種可能方法是通過數(shù)據(jù)壓縮。例如，在C-RAN和小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)中采用2：1的前途壓縮，可以支持高達(dá)4.9152 Gbps的數(shù)據(jù)速率，而使用僅支持2.5 Gbps的光連接器。使用低數(shù)據(jù)速率的光學(xué)連接器和較少的鏈接數(shù)，可以降低成本和能耗。此外，通過這種配置，在系統(tǒng)中，通過2×2 MIMO和兩個LTE分量載波（一個10 MHz和一個20 MHz），可以輕松傳輸多達(dá)3個扇區(qū)的15位I和15位Q采樣。反過來，這使得有機會基于量化的I和Q樣本應(yīng)用高級干擾消除和負(fù)載管理技術(shù)，從而導(dǎo)致無線接入網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)級成本和能源節(jié)省。圖2示出了基于C-RAN和具有I2Q壓縮的小型小區(qū)的示例系統(tǒng)架構(gòu)。

傳統(tǒng)RAN，新興C-RAN和具有I2Q壓縮功能的小型蜂窩系統(tǒng)架構(gòu)

性能要求

除了提高頻譜效率外，無線協(xié)議還保持某些信號質(zhì)量（例如EVM），以便可以在網(wǎng)絡(luò)中維護(hù)特定的QoE。另一方面，取決于調(diào)制方案，EVM要求可能會有所不同。

編輯：hfy