C-RAN带来无线移动通信的新机遇和挑战

，更换新型硬件后，原有软件不能直接应用，影响系统未来的平滑升级换代。由于缺乏统一的标准，不同厂家DSP平台和实时操作系统的兼容性不佳。

传统的GPP在性能、功耗等方面比DSP表现要差，但近几年GPP在处理能力和功耗方面进展很快。多核、SIMD、大容量片内缓存、低延迟片外存储等技术的应用，使得GPP逐渐具备实时处理基带数字信号的能力。C-RAN技术考虑GPP的一个重要原因是，GPP具有良好的后向兼容性。GPP平台上有多种统一、开放的操作系统，可以充分保证平台的兼容性。GPP进行无线信号处理目前还处于起步阶段，操作系统还需要按照实时基带信号处理的要求进行修改和完善。

现有的多标准基站（MSR）的解决方案主要采用基带板硬件独立或软件独立加载的方式，部分解决了基站同时支持多标准的问题，但多标准之间无法共享基带处理资源。在C-RAN架构中，为实现资源的有效利用，软件无线电技术重点要实现在统一计算平台上以动态资源混合调度的方式实现多标准的集中处理。

基站虚拟化最终的目标是形成实时数据信号处理的基带云。一个或多个基带云中的处理资源由一个统一的虚拟操作系统调度和分配。基带云智能识别无线信号类型，并分配相应的处理资源，最终实现全网硬件资源的虚拟化管理。

（5）分布式服务网络技术

分布式服务网络技术（DSN）的设想来自于互联网目前已经存在的内容分发网络（CDN），通过网络边缘内容存储，减少不必要的重复内容传送，以控制网络的整体流量和时延。C-RAN寄希望于将分布式服务网络技术与云化的RAN架构相结合，将无线侧产生的大量移动互联网流量移出核心网，以某种最优方案在RAN中实现经济有效的内容传送，达到为核心网和传输网智能减负的目的。

分布式服务网络技术的实现需要网络能够智能识别边缘服务中的目标应用和服务类别，并根据服务的优先级加以区别处理。

分布式服务网络技术对网络的智能化程度要求比较高，如何降低成本且有效管理也是目前一个比较大的问题，短期内并没有一个明确的结论。对于C-RAN来说，分布式服务网络将是其未来演进的一个方向，但相关理论和技术方法还需要进一步的研究。

5 主要技术挑战

C-RAN技术愿景得到了通信业界的积极响应，并引起了广泛的讨论。与之相对应的，一些通信厂商也提出了各自解决方案，如阿朗的Light Radio，诺西的Liquid Radio，华为的云RAN，基本思路大体接近，都包含将无线模块与基带处理模块相分离，基带资源集中处理。

业界对于发展C-RAN主要疑虑包括两个方面：

（1）基带数字信号传输的带宽和成本问题

与传统的RAN架构相比，CPRI/Ir/OBRI接口上传送的基带数据信号速率是普通Abis/Iub接口传送的解调后的业务数据信号速率的100倍以上。四载波三扇区的TD-SCDMA基站的基带数字信号传输带宽需求达到4Gbit/s，而20MHz单载波三扇区TD-LTE基站的基带数字信号传输带宽需求接近30Gbit/s。如果为节约光纤传输资源，RRU采用串联方式接入到BBU池，总的传输带宽可能达到100 ~1000Gbit/s，无疑给光传输网造成很大的压力。

为降低光传输网的数据传输负载，一些厂商提出了CPRI/Ir/OBRI接口的数据压缩方案，包括降采样率、非线性量化、IQ数据压缩、子载波压缩等技术方案，但以上这些技术方案，或增加设备实现的复杂度，或严重恶化系统性能，或产生较高的设备成本，几方面因素无法兼顾。

是否能找到一种方法实现基带数字信号的完美压缩将可能影响C-RAN技术的推广应用。

（2）通用处理器何时真正完美支持实时无线信号处理

通用处理器是C-RAN去电信化的集中表现，从计算能力和成本角度考虑，通用处理器作为软件化程度最高的处理方式应该成为发展趋势。与现有DSP处理器相比，通用处理器的操作系统和虚拟化能力也是其优势所在。

通用处理器在结构和指令上与信号处理器有很大的区别。数字信号处理中存在大量数字累加计算（MACs），传统信号处理器为适应这种工作模式专门添加了进行单周期乘法操作的专门硬件和MAC指令。通用处理器高速缓存中的数据和指令无法被程序开发者直接控制，而对于信号处理器这些数据和指令对程序开发者是透明的。另外，通用处理器还不具备类似数字信号处理器的零循环控制机制和适用于数字信号处理的特殊寻址机制，程序执行时间也无法准确预测。

如果要将通用处理器应用于实时信号处理，就必须针对处理器的结构和指令作必要的改变。

6 结束语

针对移动通信建网和运维成本的上升、多标准同时运营、移动互联网带来网络负荷冲击等现阶段网络运营面对的实际问题，从网络结构入手提出了创新的C-RAN网络架构，"颠覆性"地改变了