[发明专利]无线接入网络以及基于最小生成树的基带功能部署方法

说明书

本发明公开了一种无线接入网络以及基于最小生成树的基带功能部署方法，所述方法包括：根据所述无线接入网络的网络拓扑图，依据链路长度使用最小生成树算法生成以所述无线接入网络的数据中心DC节点为根节点的树形拓扑图；在满足所述无线接入网络中的RRU节点的时延需求的前提下，将各RRU节点对应的基带功能的各功能模块FU尽量部署在所述树形拓扑图的上层处理池节点中。应用本发明可以提升网络运营商的资源与成本效益，且可以大大提升了FU部署的灵活性，可有效适应未来多样化业务、低成本运维，以及可扩展性建网的客观需求。

技术领域

本发明涉及无线接入网络领域，特别是指一种无线接入网络以及基于最小生成树的基带功能部署方法。

背景技术

随着移动通信技术向第五代(5G)及后5G(B5G)的持续演进，未来无线接入网络将向着更高速率、更低时延、更多连接的方向迈进，进而支持更为庞大的移动用户群以及更为多样的业务场景，大幅提升以人为中心的互联网业务体验，全面支持以物为中心的物联网感知应用。然而，在移动通信技术迭代更新的同时，无线接入网络也面临着严峻的挑战。

当前，集中式无线接入网络(C-RAN)架构在现网中被大规模应用。传统宏基站由无线射频单元(RRU)与基带处理单元(BBU)组成：RRU通过馈线与天线相连，负责对发送/接收到的无线信号完成功率放大、数字/模拟信号转换，射频/基带变频处理等；BBU负责对基带信号进行数字化处理与无线资源调度。在C-RAN模式下，传统宏基站中的RRU与BBU被分开。其中，RRU仍部署在基站侧，而BBU则被集中化部署到远端的处理池中以实现处理资源共享，RRU与BBU间通过光前传网络完成无线数据的高速传输。其中，由于BBU被集中到远端处理池中，其冷却系统、供电系统等基础设施以及计算资源可以被多个RRU站点共享，同时基站侧的建设以及功耗投入将大大减小。

对于C-RAN组网模式，在获得网络建设成本、运维投入以及能耗等方面增益的同时，也存在两项重要缺陷。一方面，随着更宽的无线频谱以及大规模MIMO技术的引入，使得C-RAN产生了极大的前传带宽需求。这主要因为前传网络承载了RRU与BBU之间未经处理的I/Q采样信号的传输，该数据量与天线数目和无线载波带宽成正比，因此在未来5G/B5G时代如果继续沿用该种架构，则前传带宽消耗将极其庞大。另一方面，C-RAN很难满足5G超低时延的传送要求。因为时延敏感型BBU功能(例如，HARQ,ARQ等)被全部部署在远端的处理池中，从而增加了数据传送与重传的时延消耗，有损低时延业务(例如，自动驾驶等)的服务质量。从本质上来说，上述两项问题的起因都源于过度集中化、固定化部署的基带功能。因此，如何通过有效的基带功能部署来提升资源效率与降低时延是无线接入网络中的一项重要问题。

在传统C-RAN中，由于BBU物理层功能全部集中于远端处理池中，导致RRU与BBU间无线信号的传送需消耗巨大的前传带宽。对此，基带功能分割技术被提出，将部分BBU功能重新部署回基站侧(即与RRU共置)以减少带宽消耗。目前，全球范围内多个标准化组织都在积极开展5G相关标准的制定工作，其中3GPP(3rd Generation Partnership Project)标准化组织提出了基带功能分割的备选方案，如图1所示。通过定义8种分割选项将基带功能分割(Split)为若干功能模块(FU，Functional unit)，可以在处理池与基站中选择所需要部署的基带功能。然而，要实现基带功能在处理池与基站侧的灵活化部署，虚拟化技术必不可少。虚拟化技术能够将软件功能与底层硬件解耦，使得网络功能不必再依赖专用硬件，而是能够在通用服务器上实现按需配置。因此，虚拟化为基带功能的灵活部署提供了有力的技术支撑。

因此，目前的基带功能部署方法可分为两类：无功能分割下的BBU部署，以及基于功能分割的DU/CU部署。