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基于5G小基站的虛擬化場景與應(yīng)用分析

2020年電子技術(shù)應(yīng)用第7期

劉海濤，劉洋，楊峰義

中國電信研究院 5G研發(fā)中心，北京102209

摘要： 5G時代，伴隨著基于通用服務(wù)器的小基站的發(fā)展，利用開源開放技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線接入網(wǎng)的虛擬化為進(jìn)一步提高通信設(shè)施資源利用率和部署效率、降低成本提供了新的方向。首先分析了基于通用服務(wù)器的新型5G小基站的結(jié)構(gòu)，然后借鑒現(xiàn)有經(jīng)驗分析了小基站虛擬化部署的典型場景。隨后介紹了常見虛擬化技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用情況，結(jié)合當(dāng)前電信行業(yè)虛擬化的現(xiàn)狀以及不同應(yīng)用對于虛擬化設(shè)施要求的差異，討論了適合小基站的虛擬化技術(shù)。最后面向典型場景給出了完整的虛擬化平臺的架構(gòu)分析以及未來發(fā)展的展望。

關(guān)鍵詞： 5G 小基站虛擬化 vRAN

中圖分類號： TN929.5
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200472
中文引用格式： 劉海濤，劉洋，楊峰義. 基于5G小基站的虛擬化場景與應(yīng)用分析[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(7)：29-32.
英文引用格式： Liu Haitao，Liu Yang，Yang Fengyi. Virtualization scenario and application analysis based on 5G small base station[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：29-32.

Virtualization scenario and application analysis based on 5G small base station

Liu Haitao，Liu Yang，Yang Fengyi

5G R&D Center，China Telecom Research Institute，Beijing 102209，China

Abstract： In the 5G era, with the development of small base stations based on general purpose servers, the virtualization of wireless access network using open technology provides a new direction for further improving the utilization rate and deployment efficiency of communication facilities. This paper firstly analyzes the structure of the new 5G small base station based on the general server and then analyzes the typical scenarios for deployment of the small base station. In the second part, the paper introduces the common characteristics and the applications of virtualization technology. Considering the current status of telecommunication industry of virtualization, the differences between the applications for virtualization infrastructure requirements are discussed, which is suitable for small base station for typical scenarios. The last part gives the analysis of complete virtualization platform architecture and future development prospect.

Key words : 5G；small base station；virtualization；vRAN

0 引言

5G時代，越來越多的業(yè)務(wù)場景催生了更加豐富的應(yīng)用類型，而且隨著室內(nèi)流量占比越來越高，新一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)提出了更高的要求。同時，由于采用較高頻段部署，不僅室外宏基站覆蓋室內(nèi)有較大難度，而且傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)的無源分布式天線系統(tǒng)也不支持3.5G及以上頻段，導(dǎo)致同等覆蓋的室外基站建設(shè)成本遠(yuǎn)高于4G且難以滿足5G要求^[1-2]。對于設(shè)備性能、成本、運(yùn)維等方面因素的綜合考量讓運(yùn)營商在選擇室分方案時更加慎重。在此背景下，基于通用服務(wù)器的新型5G有源小基站迅速發(fā)展起來，被認(rèn)為具有低功耗、部署方便等的優(yōu)勢，還可承擔(dān)起5G時代智能家居的中樞功能，不僅能與宏基站搭配部署掃除覆蓋盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的5G室內(nèi)覆蓋，還能通過定制化的服務(wù)滿足不同場景下的多樣化需求^[3-4]。

另一方面，近些年來，開源虛擬化技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用和普及，包括基于虛機(jī)的和基于容器的虛擬化環(huán)境都在不斷向前演進(jìn)，特別是伴隨著Docker和Kubernetes的出現(xiàn)帶來容器應(yīng)用的火爆發(fā)展。在通信行業(yè)，雖然網(wǎng)絡(luò)虛擬化的概念早已經(jīng)開始研究，但是現(xiàn)在的應(yīng)用主要還在核心網(wǎng)領(lǐng)域，因為典型的核心網(wǎng)網(wǎng)元與無線接入網(wǎng)由于本身的功能特點(diǎn)不同，對虛擬化環(huán)境有不同的要求，加上業(yè)務(wù)場景的變化和實(shí)際部署性能、成本考慮等，從而導(dǎo)致接入網(wǎng)設(shè)備對虛擬化設(shè)施的架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)提出了不同的要求和這方面研究的缺失。本文簡要分析了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中無線接入網(wǎng)部分的特點(diǎn)，結(jié)合5G室內(nèi)小基站部署的場景，給出了典型的虛擬化平臺架構(gòu)及未來發(fā)展趨勢。

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作者信息:

劉海濤，劉洋，楊峰義

(中國電信研究院 5G研發(fā)中心，北京102209)

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