C-RAN:面向绿色的未来无线接入网演进

在高速发展的移动业务和日趋激烈的竞争环境下,移动运营商面临着多方面的挑战:高额的能耗、高涨的建设和运维成本、紧张的频谱资源、快速增长的业务流量以及日趋严峻的成本压力。为解决这些挑战并追求未来可持续的增长,根据现网条件和技术进步的趋势,提出了面向绿色演进的新型无线接入网构架C-RAN。C-RAN是基于集中化处理(Centralized),协作式无线电(Cooperative Radio)和实时云计算构架(Real-time Cloud Infrastructure)的无线接入网构架,集中式基带处理可以大大减少覆盖同样区域所需基站的数量;面向协作的无线远端模块和天线可以提高系统频谱效率;基于开放平台的实时云型基础设施和基站虚拟化技术可以降低成本,共享处理资源,减少能源消耗,提高基础设施利用率。这些特点能够很好地解决移动运营商所面临的上述挑战,并满足营收和未来移动互联网业务同步发展要求。

云无线接入网络中的非正交多址接入技术研究

从云无线接入网络(Cloud Radio Access Network,C-RAN)与非正交多址接入(Non-Orthgonal Multiple Access,NOMA)技术的概念着手,建立C-RAN下的NOMA模型,完成C-RAN架构内运用NOMA技术传输的中断理论分析工作。基于拉普拉斯变换等推导出用户中断率对应的闭式表达式,通过仿真模拟证实了理论推导的精准度,阐明了NOMA技术用在C-RAN架构中的优越性,值得推广。

5G无线通信技术与网络安全问题

随着大众网络安全意识的不断提升,人们对于5G无线通信网络的安全性也提出了更高的要求,如何科学、有效地运用5G无线通信网络并保证技术应用期间的网络安全性已成为现阶段运营商及相关技术人员重点关注的问题。鉴于此,文章先阐述5G无线通信技术中的高频段信号传输技术、多天线传输技术、终端直通技术、云无线接入网(Cloud-Radio Access Network,C-RAN)网络架构技术等关键技术,然后分析5G无线通信技术应用期间的网络安全隐患,在此基础上,探讨5G无线通信技术应用视域下的网络安全防护策略,以供参考。

C-RAN系统中的软件基带信号处理技术

云无线接入网(C-RAN)是融合了集中化处理、协作无线电和实时云计算的无线接入网架构,不同于传统无线通信网络架构,其基带处理单元基于统一开放的软件无线电平台。本文从灵活性、实现复杂度、运算精确度、处理时延、吞吐量、资源利用率、能耗等方面对比C-RAN系统中的软件发送接收技术与传统基带信号处理技术,并以低密度奇偶校验码(LDPC)编码载波传输系统为典型案例,展示软件技术运算精确度高、性能优良,而传统技术处理时延低的特点。

C-RAN预处理单元设计与实现

利用FPGA(现场可编程门阵列)实现基于LTE(Long Term Evolution,长期演进)协议C-RAN(云无线接入网络)体系架构中的前端预处理单元来加速CRAN系统的处理速度。软件层运行在基带信号处理单元池中,并且和FPGA前端预处理单元协同完成基带信号处理的整个过程。其中FPGA前端预处理单元集成了丰富的接口资源,包括PCIE、10 Gb/s以太网口、CPRI(通用公共无线接口)接口,将传统的移动通信和高速数据处理单元有效连接起来。预处理单元通过完成基带处理中的关键算法来减轻服务器处理的压力。与此同时在预处理单元内完成循环前缀的去除和有效子载波数据的筛选,降低了系统的IO吞吐量。预处理单元已经完成了仿真与验证。

基于SDN和MEC的5G VANET架构及其性能分析

为了在大规模的车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)中提供灵活的网络管理、控制和提高资源利用率,结合软件定义网络(Software Defined Network,SDN)、云无线接入网络(Cloud Radio Access Network,C-RAN)和移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC),提出了一种分层的5G VANET架构(5G MEC VANET),能够支持智能交通系统各种功能和应用的动态特性,同时降低网络管理成本。此外,位于网络边缘的MEC框架避免了车辆与路边基站的频繁交互,减少了数据传播延时。仿真结果表明,与传统VANET和5G VANET架构相比,所提出的架构降低了传播时延,提高了网络带宽吞吐量,同时减少了控制器开销。

一种C-RAN架构下载波迁移的调度策略

在云无线电接入网络(cloud-radio access network,RAN)架构的基础上,为提高载波迁移后虚拟多模基站的资源利用率和负载均衡度,把CPU资源适度分离成基带CPU资源和协议CPU资源,并提出一种基于负载特征的载波迁移调度策略。针对物理层主机的触发类型和虚拟多模基站的负载特征,采用双阈值上下触发方式触发迁移,根据9种负载状态并采用最小资源代价策略,完成对需要迁移的虚拟多模基站以及目标主机的选择。实验结果表明,基带资源利用率方差均值降低0.04左右,协议资源利用率方差均值降低0.03左右,实现了虚拟基站迁移的自主管理,并且达到了节约资源的目的。迁移前后,虚拟基站的状态没发生太大的改变,具有良好的一致性。