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5G的回傳帶寬該怎么算?

網絡 通信技術
我們通過無線網絡上網時,手機發出的信號需要穿越基站,承載網,到達核心網,與此同時,核心網發出的數據也需要穿越承載網跟基站,才能到達手機,從而完成生命的大和諧。

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我們通過無線網絡上網時,手機發出的信號需要穿越基站,承載網,到達核心網,與此同時,核心網發出的數據也需要穿越承載網跟基站,才能到達手機,從而完成生命的大和諧。

那么,從服務于多個用戶的基站到核心網之間,到底需要多大的帶寬呢?這就涉及到回傳帶寬的估算問題。

其實原本回傳帶寬的算法并不區分4G和5G,但考慮到5G的架構還包括前傳和中傳,因此在第一部分先做個總體介紹。

1、什么是回傳?

話說5G的網絡架構,最廣為流傳的,莫過于下圖中的AAU,DU,CU加核心網的標準結構了。

圖片來自公眾號“鮮棗課堂”

AAU:Active Antenna Unit,有源天線單元,是RRU跟天線的合體;

DU:Distributed Unit,分布式單元,原4G的BBU拆分出需要實時處理的部分,一般隨AAU一起在站點部署;

CU:Centralized Unit,集中式單元,原4G的BBU拆分出非實時處理的部分,一般認為應該集中式部署,可管理多個DU;

雖說架構如此,在實際的5G網絡部署中,暫時沒有強烈的網元拆分的動力,DU和CU基本都是合一部署的。這種情況下,DU加CU還是叫做BBU。

由于CU和DU合一部署為BBU,它們之間的傳輸就成為了內部接口。因此大家最關注的,還是BBU與核心網之間的傳輸:回傳。

實現回傳網絡相關的技術都已經非常成熟了。在一般的網絡規劃中,無線側必須要傳遞給承載一個關鍵數據:

5G站到底需要多大回傳帶寬?

2、回傳帶寬怎么算?

假設采用5ms單周期,100M帶寬的小區理論峰值速率可達7.2Gbps,一個站一般有3個小區。是否應該給承載網傳遞如下信息:一個5G基站需要至少21.6Gbps的帶寬?

當然,如果按照這個值來建網的話,網絡運轉肯定是沒問題的,但想想還是有些浪費:一個基站下的小區在每時每刻都能達到峰值嗎?除了凈荷之外,還有各種包頭,操作維護的開銷都考慮到了嗎?

其實,在真實網絡中,基站覆蓋一片區域,用戶有的近有的遠,信號有的好有的壞,也并非所有用戶都在鉚足了勁下載,多數還是聊微信刷微博,所以達到小區峰值速率是不可能的,最終下來就是一個平均速率。

關于這個小區平均速率,需要通過仿真得出平均頻譜效率,再乘以實際的小區帶寬,就可以得出小區的平均速率。

比方說,如果我們取5G的平均頻譜效率為10比特每秒每赫茲,在100M帶寬下,一個小區的平均速率就是1Gbps。

綜上,平均速率再加上10%的開銷,一個三小區站點需要的平均回傳帶寬為3.3Gbps。

雖說平均速率一般可保證站點運行無虞,但保不齊可能在某個時刻爆發,從而突破這個平均值。因此我們也還是需要考慮下峰值的。

因此,業界一般把(1x小區峰值 + 2x小區均值)x110%作為整個站點的峰值。俗稱“一峰加兩均”,其中的110%就是考慮了10%的開銷。

因此,一個三扇區的100M帶寬5G站點,所需的峰值回傳帶寬為(1x7.2Gbps + 2x1Gbps)x110% = 10.12Gbps。

在實際部署時,站點的回傳帶寬在必須要大于均值,按照峰值來設計峰值當然最好。

3、C-RAN情況下呢?

按理說這個問題到此就該結束了,但由于5G網絡架構的多樣性及演進的考慮,一種叫做C-RAN的架構經常可以見到。

其實C-RAN的全稱是Centralized RAN,也就是BBU的集中式部署(因此也叫做BBU Pool),雖然這個縮寫也可被解讀為Cloud RAN,但目前距離無線網絡的云化尚有較遠的路要走,我們還是按照BBU集中來假設。

在這種情況下,這些集中起來部署的BBU,到底需要多少帶寬的回傳資源呢?把各個BBU的帶寬加起來就行了!

跟前面的思路類似,可以每4個BBU作為一個組,其中1個BBU的回傳按照峰值算,另外3個BBU的回傳按照均值算。一個C-RAN站點需要的回傳帶寬,把多個這樣的組加起來就可以了。

如此一來,平均下來每個BBU能分到的帶寬稍多于其平均帶寬。如果有的站點話務突發怎么辦?因為所有BBU是共享總的傳輸帶寬的,話務有的高有的低,總體還是趨向于平均值。

綜上,建網是要考慮成本和收益的,回傳帶寬,夠用就行。

 

責任編輯:武曉燕 來源: 無線深海
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