基于光載無(wú)線系統(tǒng)的高效無(wú)線前傳技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 19:13
近年來(lái),在爆發(fā)式增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量驅(qū)動(dòng)下,基于集中式基帶處理池(BBU pool)和分布式遠(yuǎn)端射頻單元(RRH)的C-RAN在全球得到了越來(lái)越多的關(guān)注和應(yīng)用。但是,受到連接BBU和RRH的前傳帶寬的影響,現(xiàn)有的C-RAN難以有效應(yīng)對(duì)5G新業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。目前,BBU和RRH之間的接口類型大多符合通用公共無(wú)線電接口(CPRI)標(biāo)準(zhǔn),傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)。經(jīng)粗略估計(jì),若仍沿用CPRI進(jìn)行組網(wǎng),隨著5G massive MIMO技術(shù)的引入,前傳帶寬需求將達(dá)到Tb/s量級(jí)。過(guò)高的傳輸帶寬將嚴(yán)重影響C-RAN的經(jīng)濟(jì)性。光載無(wú)線技術(shù)作為一種模擬光纖傳輸技術(shù),避免了CPRI中的采樣和量化,為分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的低成本前傳提供了一種新的解決方案。然而,5G新技術(shù)的引入也對(duì)光載無(wú)線系統(tǒng)提出了新要求和新挑戰(zhàn)。面對(duì)不斷增強(qiáng)的MIMO技術(shù),現(xiàn)有的傳輸方案仍以光纖直驅(qū)為主,因此,激增的射頻(RF)通道數(shù)將使得基于光載無(wú)線系統(tǒng)的前傳網(wǎng)絡(luò)面臨光纖資源消耗過(guò)度的問(wèn)題。與此同時(shí),5G超密集組網(wǎng)、多載波、高階調(diào)制等技術(shù)的采用,將使得前傳網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的干擾增加、前傳鏈路非線性嚴(yán)重,進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率增大,使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃允艿接?..
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
012-2017年基站數(shù)發(fā)展情況[4]
站以滿足不斷增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量需求。據(jù)我國(guó)工信部在2018年初發(fā)布的《2017年??通信統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示[4],從2012年到2017年,我國(guó)基站總規(guī)模幾乎增長(zhǎng)了?3倍,發(fā)??展到了?619萬(wàn)個(gè)(如圖1-3所示);咀鳛橐苿(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要的能耗來(lái)源,其數(shù)量的激??增必然導(dǎo)致能耗的快速增長(zhǎng),而能耗的增加又必然意味著運(yùn)維成本的增加。為了減少??能耗、降低成本,運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)減少基站數(shù)量來(lái)達(dá)到目的,但簡(jiǎn)單地減少基站又必??將引起網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量變差、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍減小等系列問(wèn)題。因此,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商亟需一種新??的解決方案,能夠在降低能耗和成本的同時(shí)又滿足廣覆蓋和高速率的通信。??700??619??600?559?_??500?'?"?466?■?1462??ii?lihlllH??20丨2年?2013年?2014年?20丨5年?2016年?20丨7年??*移動(dòng)電話貓站數(shù)?a?3G/4G騅站數(shù)??圖1-3?2012-2017年基站數(shù)發(fā)展情況[4】??OQ???76.4#??70?/??=——...一—__———? ̄?J?|??20?5;2?*|?c?^??10?1L—#4??〇?SA?101?8.9??_10?2010年.2011?年...2012年?20.13年?201.4年?2015.年?201.6年.2017.年.??電信業(yè)務(wù)總量增速?_?_電信業(yè)務(wù)收入增速??圖1-4?2010-2017年電信業(yè)務(wù)總量與業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)情況⑷???2)逐年遞增的網(wǎng)絡(luò)成本。在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中
3)較低的基站利用率。為了提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)基站??均按“最大處理能力”7x24小時(shí)不間斷工作,而忽視了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中用戶的移動(dòng)特性。??如圖1-5所示,在上班時(shí)段,由于大量移動(dòng)用戶聚集在商務(wù)區(qū),因此商務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)流??量需求最大;反之,在非工作時(shí)段,由于移動(dòng)用戶大量集中于居民區(qū),因此居民區(qū)的??數(shù)據(jù)流量需求最高。然而無(wú)論是傳統(tǒng)的宏基站還是分布式基站,每個(gè)基站彼此孤立,??只固定服務(wù)于指定的一片區(qū)域的用戶。因此,當(dāng)該區(qū)域的用戶減少時(shí),基站仍然是按??“最大處理能力”不間斷運(yùn)行,從而導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費(fèi);而此時(shí)用戶集中的區(qū)域卻??由于超額負(fù)載,導(dǎo)致基站的處理能力不足,從而使得局部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量大幅度下降。??因此,運(yùn)營(yíng)商需要思考如何實(shí)現(xiàn)基站之間的協(xié)作和資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度,以提高基站的利??用率。??40?I?*商務(wù)區(qū)一..…-???35?1??*_f?????????—.....??30?I???????????25?"T—*??—????——…
本文編號(hào):2940308
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
012-2017年基站數(shù)發(fā)展情況[4]
站以滿足不斷增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量需求。據(jù)我國(guó)工信部在2018年初發(fā)布的《2017年??通信統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示[4],從2012年到2017年,我國(guó)基站總規(guī)模幾乎增長(zhǎng)了?3倍,發(fā)??展到了?619萬(wàn)個(gè)(如圖1-3所示);咀鳛橐苿(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要的能耗來(lái)源,其數(shù)量的激??增必然導(dǎo)致能耗的快速增長(zhǎng),而能耗的增加又必然意味著運(yùn)維成本的增加。為了減少??能耗、降低成本,運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)減少基站數(shù)量來(lái)達(dá)到目的,但簡(jiǎn)單地減少基站又必??將引起網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量變差、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍減小等系列問(wèn)題。因此,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商亟需一種新??的解決方案,能夠在降低能耗和成本的同時(shí)又滿足廣覆蓋和高速率的通信。??700??619??600?559?_??500?'?"?466?■?1462??ii?lihlllH??20丨2年?2013年?2014年?20丨5年?2016年?20丨7年??*移動(dòng)電話貓站數(shù)?a?3G/4G騅站數(shù)??圖1-3?2012-2017年基站數(shù)發(fā)展情況[4】??OQ???76.4#??70?/??=——...一—__———? ̄?J?|??20?5;2?*|?c?^??10?1L—#4??〇?SA?101?8.9??_10?2010年.2011?年...2012年?20.13年?201.4年?2015.年?201.6年.2017.年.??電信業(yè)務(wù)總量增速?_?_電信業(yè)務(wù)收入增速??圖1-4?2010-2017年電信業(yè)務(wù)總量與業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)情況⑷???2)逐年遞增的網(wǎng)絡(luò)成本。在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中
3)較低的基站利用率。為了提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)基站??均按“最大處理能力”7x24小時(shí)不間斷工作,而忽視了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中用戶的移動(dòng)特性。??如圖1-5所示,在上班時(shí)段,由于大量移動(dòng)用戶聚集在商務(wù)區(qū),因此商務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)流??量需求最大;反之,在非工作時(shí)段,由于移動(dòng)用戶大量集中于居民區(qū),因此居民區(qū)的??數(shù)據(jù)流量需求最高。然而無(wú)論是傳統(tǒng)的宏基站還是分布式基站,每個(gè)基站彼此孤立,??只固定服務(wù)于指定的一片區(qū)域的用戶。因此,當(dāng)該區(qū)域的用戶減少時(shí),基站仍然是按??“最大處理能力”不間斷運(yùn)行,從而導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費(fèi);而此時(shí)用戶集中的區(qū)域卻??由于超額負(fù)載,導(dǎo)致基站的處理能力不足,從而使得局部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量大幅度下降。??因此,運(yùn)營(yíng)商需要思考如何實(shí)現(xiàn)基站之間的協(xié)作和資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度,以提高基站的利??用率。??40?I?*商務(wù)區(qū)一..…-???35?1??*_f?????????—.....??30?I???????????25?"T—*??—????——…
本文編號(hào):2940308
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