網(wǎng)云業(yè)一體化的游牧式基站

  隨著5G業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展以及5G在ToB場景的深入應(yīng)用，傳統(tǒng)基站無法滿足特殊場景中對基站靈活移動、業(yè)務(wù)低時延、部署敏捷的要求。中興通訊針對特定場景的需求，從基站回傳、本地分流和配套系統(tǒng)三個方面對傳統(tǒng)基站進(jìn)行改造升級，實現(xiàn)了網(wǎng)云業(yè)一體化高度集成、低成本、部署敏捷的游牧式基站。

  游牧式基站應(yīng)用場景

  游牧式基站主要應(yīng)用的場景包括應(yīng)急通信、電競比賽、礦山通信、ToB業(yè)務(wù)演示、智慧工地等。

  - 應(yīng)急通信：在洪災(zāi)、地震、臺風(fēng)和泥石流等自然災(zāi)害過后，原有供電、傳輸和無線通信設(shè)備損壞，通信癱瘓，部署游牧式基站能夠快速恢復(fù)移動通信系統(tǒng)。另外，在滿足公網(wǎng)通信需求的同時，可選配NodeEngine設(shè)備，連接本地應(yīng)急指揮系統(tǒng)，將容量較大的圖像、視頻等發(fā)送到本地應(yīng)急指揮系統(tǒng)，不僅保障應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)的安全，還可節(jié)省基站回傳帶寬。

  - 電競比賽：在電競比賽場所臨時部署游牧式基站，NodeEngine連接電競比賽服務(wù)器，可滿足電競比賽大容量、低時延要求。

  - 礦山通信：礦山地理環(huán)境多樣，業(yè)務(wù)眾多。車輛調(diào)度、設(shè)備數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)可通過NodeEngine傳到本地服務(wù)器，不僅降低了時延，還降低了回傳帶寬的要求，同時礦場人員可通過游牧式基站接入網(wǎng)絡(luò)和外界通信。

  - ToB行業(yè)業(yè)務(wù)演示：在5G行業(yè)業(yè)務(wù)探索過程中，可在企業(yè)部署游牧式基站，使用NodeEngine對接企業(yè)的應(yīng)用服務(wù)器，在真實5G網(wǎng)絡(luò)中研究5G在具體ToB行業(yè)的應(yīng)用。

  - 智慧工地：在建筑工地部署游牧式基站，游牧式基站NodeEngine對接本地視頻監(jiān)控和遠(yuǎn)程操控平臺。通過視頻監(jiān)控可實時檢測揚塵、噪聲、工程車輛運行狀態(tài)，識別未佩戴安全帽等違規(guī)行為；通過遠(yuǎn)程操控?zé)o人汽車，保障人員安全。

  游牧式基站方案

  游牧式基站從回傳方案、本地分流方案、配套系統(tǒng)方案三個方面對傳統(tǒng)基站進(jìn)行改造，基站回傳方式靈活多樣，集成基站分流功能，實現(xiàn)低時延和數(shù)據(jù)不出場、配套系統(tǒng)靈活，便于移動和部署。

  游牧式基站可同時為公網(wǎng)用戶和專網(wǎng)用戶提供服務(wù)。公網(wǎng)用戶接入游牧式基站后，通過游牧式基站、核心網(wǎng)可訪問互聯(lián)網(wǎng)；專用用戶接入游牧式基站后通過游牧式基站、NodeEngine連接本地服務(wù)器，數(shù)據(jù)不出場，降低時延的同時保障了數(shù)據(jù)安全。

  游牧式基站主要由無線模塊、回傳模塊、本地分流模塊及配套設(shè)備4部分組成，如圖1所示。

  圖1   游牧式基站系統(tǒng)架構(gòu)

  無線方案

  無線模塊包括基帶和射頻兩部分，基帶部分為通用設(shè)備，射頻部分根據(jù)宿主站情況及游牧式基站部署的位置，可靈活選配iMacro和Qcell設(shè)備。需要注意的是采用CPE Relay回傳時宿主站和游牧式基站需采用異頻組網(wǎng)方式，避免產(chǎn)生較大的干擾。

  回傳方案

  游牧式基站回傳可采用光纖回傳、Internet回傳、CPE Relay回傳、微波回傳、衛(wèi)星回傳等多種回傳方式。光纖回傳、微波回傳和衛(wèi)星回傳為通用回傳方案，此處不再贅述。

  3GPP協(xié)議在R16定義了5G無線回傳方案IAB（Integrated Access and Backhaul）。但I(xiàn)AB是基于CU（Centralized Unit）和DU（Distributed Unit）物理分離架構(gòu)，對CU和DU間的F1接口進(jìn)行無線回傳，不僅涉及軟件改動還需要新增硬件設(shè)備，產(chǎn)業(yè)鏈也不成熟。目前采用CPE Relay回傳方案，使用室外CPE（Customer Premise Equipment）做回傳設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)側(cè)部署一臺VPN（Virtual Private Network）網(wǎng)關(guān)。游牧式基站側(cè)和VPN網(wǎng)關(guān)建立VPN隧道，回傳CPE、宿主站和VPN網(wǎng)關(guān)間的數(shù)據(jù)都封裝在VPN隧道中傳輸。游牧式基站側(cè)發(fā)起建立VPN隧道的設(shè)備可為回傳CPE、游牧式基站或?qū)Ｓ寐酚善髟O(shè)備，三種建立VPN隧道的方式原理相同，各有優(yōu)勢。

  Internet回傳方案和CPE Relay回傳原理相同，可由游牧式基站或?qū)Ｓ寐酚善靼l(fā)起建立VPN隧道。

  游牧式基站部署時根據(jù)實際場景及現(xiàn)場具備的回傳條件，選擇不同的回傳方式，優(yōu)選有線回傳。

  NodeEngine方案

  NodeEngine方案是在基站BBU機框內(nèi)插入一塊計算單板，將本地分流功能下沉到基站，滿足低時延和數(shù)據(jù)不出場需求，同時可集成算力和云平臺，實現(xiàn)能力開發(fā)和應(yīng)用本地部署需求。NodeEngine具有業(yè)務(wù)時延低和保證數(shù)據(jù)不出場、即插即用、快速部署、按需擴充、與基站共運維等優(yōu)勢。

  算力下沉到基站，基站成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻^點。NodeEngine一邊通過空口與應(yīng)用終端通信，另一邊通過專線和應(yīng)用服務(wù)器交互。NodeEngine以其特有的超低時延特點，能夠滿足低時延交互、遠(yuǎn)程控制、視頻傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)需求；還可以面向企業(yè)用戶提供門戶級應(yīng)用App，通過可視化管理，為不同應(yīng)用提供差異化的5G網(wǎng)絡(luò)QoS保障。

  配套方案

  游牧式基站配套方案高度集成室外機柜、回傳設(shè)備、移動車體、升降桿等，具有占地省、應(yīng)用靈活、部署敏捷等特點。

  室外機柜不僅能夠安裝通信主設(shè)備，還能安裝電池，滿足沒有市電情況下的供電需求；移動車體除自帶移動輪外，還自帶穩(wěn)定支腿，不用固定基礎(chǔ)地面，即可抗5級風(fēng)；升降桿采用鋁合金材質(zhì)，支持自動/手動升降系統(tǒng)，最高可升至6米，確保天線掛高滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋和CPE回傳要求。

  網(wǎng)云業(yè)一體化游牧式基站有著廣泛的應(yīng)用場景，隨著5G和ToB業(yè)務(wù)的進(jìn)一步結(jié)合，游牧式基站將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。