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C-RAN组网时的CPRI时延抖动测试方法

2014-09-16 10:37
九一隐士
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  集中基带池和分布式射频拉远技术是4G LTE无线接入网组网的发展趋势。为了节省光纤资源,会把基带池和多个射频拉远模块间的CPRI链路复用在一根光纤上进行传输,由此增加的时延抖动是否会影响系统可靠性是设计组网方案时要重点考虑的因素。本文介绍了一种利用是德公司(原安捷伦公司电子测量仪器部)的高带宽实时示波器进行C-RAN组网时的CPRI时延抖动测试的方法,并根据实际测试结果对彩光直驱和OTN承载两种方式的时延抖动进行了分析。

  一、前言

  4G移动通信技术已经进入商用阶段,运营商需要在有限的频谱资源下提供更高的容量和数据传输速率。LTE中高带宽及高阶调制技术的引入,使得对于信噪比要求更高,因此单个LTE基站的覆盖范围会比采用3G技术时要小。密集组网和基站间协作的要求带来了基站站点数量扩容的巨大需求,相应地带来了选址、功耗、海量光纤资源的巨大挑战。因此,合适的组网和传输方案是推进4G应用普及的关键技术。

  为此,各大运营商都在进行新的无线接入网组网方式的研究。比如中国移动的C-RAN是基于集中化处理(Centralized Processing)、协作式无线电(Collaborative Radio)、实时云计算构架(Real-time Cloud Infrastructure)的绿色无线接入网构架(Clean system)。其本质是通过将基带单元BBU集中放置以减小站址数量,并把室外的远端射频单元RRU通过合适的传输方案拉远到需要覆盖的区域。这种组网方式大大减少了机房的数量,从而减少了建设、运维费用,同时可以采用协作化、虚拟化技术,实现资源共享和动态调度,提高频谱效率,以达到低成本,高带宽和灵活度的运营。图1是C-RAN的组网方式

C-RAN组网时的CPRI时延抖动测试方法

  图1 C-RAN无线接入网组网方式

  但是这种组网方式也带来了新的挑战,其中一个要考虑的就是BBU和RRU间的CPRI信号经过传输后的时延抖动是否还满足CPRI规范的要求。

  二、CPRI接口时延抖动的测试方法研究

  CPRI接口传统上只是用于BBU和RRU之间的直接光纤互联,传输距离在几百米左右,而采用C-RAN的组网方式后传输距离会加长到几十公里。为了节省光纤资源,必须通过合适的传输方式把多条CPRI链路数据复用到一根光纤上传输,目前采用的主流技术有彩光直驱和OTN承载两种方式。彩光直驱的方式是把多路CPRI信号通过光合分波器通过WDM方式复用在一起,具有成本低、抖动小的优点;而OTN承载,即CPRI over OTN方式,是把CPRI数据按照ITU-T G.709要求映射到传输网上传输,所以可靠性高、组网灵活。

  无论采用哪种承载方式,都需要对CPRI信号经过传输后的定时信息的时延和抖动情况进行测试,以确保不会影响CPRI协议本身对于时延抖动的严格要求。目前TD-LTE技术可以允许约200us的时延,因此整个传输链路(包括光纤和传输设备)的时延不应超过这个范围。关于抖动的要求可以参考CPRI的规范,从图2可见,CPRI要求链路时延抖动不能超过8.138ns,要求非常严格。

C-RAN组网时的CPRI时延抖动测试方法

  图2 CPRI规范对于链路时延精度的要求

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