3GPP提出5G基站自回傳替代光纖回傳

　　ICCSZ訊  意義重大！有人說(shuō)，這是5G的一次里程碑事件。

　　5G時(shí)代的Small Cells或拉遠RRU將密集分布于城市，要將這些設備連接到中心機房，若按照傳統的做法，必然會(huì )敷設大量光纖，如毛細血管般密密麻麻。這真是件頭痛又花錢(qián)的事。怎么辦?

　　一、理想很豐滿(mǎn)

　　Facebook的Terragraph網(wǎng)絡(luò )，將設備掛在城市路燈上，組成毫米波網(wǎng)狀回傳網(wǎng)絡(luò )，以替代昂貴的光纖敷設。

　　at&t的AirGig項目，在電線(xiàn)桿上掛毫米波設備，信號沿著(zhù)電力線(xiàn)傳送，組成強大的無(wú)線(xiàn)回傳網(wǎng)絡(luò )，只要電力線(xiàn)能到達就能實(shí)現無(wú)線(xiàn)覆蓋。無(wú)需敷設光纜，完美而廉價(jià)的計劃。

　　貝爾實(shí)驗室的F-Cell，利用Massive MIMO波束組成自組織的無(wú)線(xiàn)回傳構架，以替代光纖，實(shí)現Small Cells靈活部署。

　　顯然，在面對數據流量暴增、網(wǎng)絡(luò )致密化的5G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò )前傳和回傳面臨嚴峻的挑戰，業(yè)界正在積極探索未來(lái)更低成本、更具靈活性的網(wǎng)絡(luò )回傳方式。

　　盡管理想很豐滿(mǎn)，但當這個(gè)項目由3GPP提議后，我想現實(shí)不會(huì )再骨感。

　　二、5G：集成無(wú)線(xiàn)接入和回傳鏈路

　　2017年3月6日至9日，3GPP RAN75#全會(huì )于克羅地亞的杜布羅夫尼克召開(kāi)，這次會(huì )議不但通過(guò)了5G NR標準加速的提案，而且還提出了一個(gè)研究項目：5G NR集成無(wú)線(xiàn)接入和回傳(Integrated Access and Backhaul for NR)。

　　全文如下：

　　要實(shí)現未來(lái)5G NR小區之靈活、密集部署，網(wǎng)絡(luò )需支持無(wú)線(xiàn)回傳和中繼鏈路，以擺脫對有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )的過(guò)度依賴(lài)。

　　5G NR(尤其是毫米波)比LTE帶寬更大，加之Massive MIMO、多波束系統的部署，集成無(wú)線(xiàn)接入和回傳方案應運而生。這一方案我們也可稱(chēng)之為“自回傳(Self-backhauling)”，它使能密集的5G NR小區以一種更集成的方式來(lái)實(shí)現靈活部署，如下圖所示，在一個(gè)集成了無(wú)線(xiàn)接入和回傳鏈路的網(wǎng)絡(luò )里，5G中繼節點(diǎn)(rTRPs)在時(shí)域、頻域和空域(波束)上支持多個(gè)無(wú)線(xiàn)接入和回傳鏈路。

　　這一方式可工作于相同頻段和不同頻段，分別對應為帶內(in-band)和帶外(out-band)中繼。盡管支持帶外部署對某些5G NR場(chǎng)景很重要，但帶內部署更為關(guān)鍵，因為工作于相同的頻率意味著(zhù)接入鏈路更加緊密相關(guān)互連，可避免和減輕干擾。

　　此外，工作于毫米波頻段的5G NR將面臨一些前所未有的挑戰，這包括會(huì )遇到嚴重的short-term blocking，由于整個(gè)過(guò)程需較大的時(shí)間窗口，目前基于RRC的LTE切換機制無(wú)法緩解short-term blocking，因此，為了克服毫米波系統中的short-term blocking，需要在5G中繼節點(diǎn)之間執行快速的、基于L2的切換，這就像動(dòng)態(tài)點(diǎn)選擇一樣。

　　基于上述理由，一方面為了減輕毫米波的short-term blocking，另一方面為了更靈活的部署5G NR，這就需要一個(gè)允許無(wú)線(xiàn)接入和回傳鏈路快速切換的集成的解決方案。

　　當然，也要考慮5G中繼節點(diǎn)之間的Over-the-air (OTA) 協(xié)作，以減輕干擾，并支持端到端的路由選擇和優(yōu)化。

　　集成無(wú)線(xiàn)接入和回傳對于5G網(wǎng)絡(luò )部署初期非常重要，一旦5G NR設備推出，集成無(wú)線(xiàn)接入和回傳技術(shù)必須同步跟上，否則，一旦集成無(wú)線(xiàn)接入和回傳解決方案延遲，將對5G NR的及時(shí)部署產(chǎn)生不利影響。

　　三、最后一點(diǎn)感慨

　　關(guān)于自回傳(Self-Backhauling)概念在LTE協(xié)議中已有，它利用LTE無(wú)線(xiàn)資源在eNB之間實(shí)現基于層三的點(diǎn)對點(diǎn)中繼，要求中繼eNB和錨定eNB之間協(xié)作調度。

　　不過(guò)，由于5G網(wǎng)絡(luò )致密化，成本效益考量，以及傳統CPRI前傳無(wú)法持續支撐5G規?；?，使得這一集成接入和回傳的無(wú)線(xiàn)解決方案更具緊迫性和徹底性。

　　如果這一方案實(shí)現，可以想象，未來(lái)設計、維護和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )回傳的方式將發(fā)生巨大的變化。而且，由于需優(yōu)化路由選擇、平衡無(wú)線(xiàn)接入和回傳流量比，以及要實(shí)現網(wǎng)絡(luò )回傳的自配置、自愈能力等，必將會(huì )引入大量軟件化、機器學(xué)習、人工智能等技術(shù)。