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(chǎng)景的深入應(yīng)用，傳統(tǒng)基站無(wú)法滿足特殊場(chǎng)景中對(duì)基站靈活移動(dòng)、業(yè)務(wù)低時(shí)延、部署敏捷的要求。中興通訊針對(duì)特定場(chǎng)景的需求，從基站回傳、本地分流和配套系統(tǒng)三個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)基站進(jìn)行改造升級(jí)，實(shí)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(chǎng)景

  游牧式基站主要應(yīng)用的場(chǎng)景包括應(yīng)急通信、電競(jìng)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(tái)風(fēng)和泥石流等自然災(zāi)害過(guò)后，原有供電、傳輸和無(wú)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(dòng)通信系統(tǒng)。另外，在滿足公網(wǎng)通信需求的同時(shí)，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(jìng)比賽：在電競(jìng)比賽場(chǎng)所臨時(shí)部署游牧式基站，NodeEngine連接電競(jìng)比賽服務(wù)器，可滿足電競(jìng)比賽大容量、低時(shí)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(guò)NodeEngine傳到本地服務(wù)器，不僅降低了時(shí)延，還降低了回傳帶寬的要求，同時(shí)礦場(chǎng)人員可通過(guò)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(guò)程中，可在企業(yè)部署游牧式基站，使用NodeEngine對(duì)接企業(yè)的應(yīng)用服務(wù)器，在真實(shí)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(duì)接本地視頻監(jiān)控和遠(yuǎn)程操控平臺(tái)。通過(guò)視頻監(jiān)控可實(shí)時(shí)檢測(cè)揚(yáng)塵、噪聲、工程車輛運(yùn)行狀態(tài)，識(shí)別未佩戴安全帽等違規(guī)行為；通過(guò)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(gè)方面對(duì)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(shí)現(xiàn)低時(shí)延和數(shù)據(jù)不出場(chǎng)、配套系統(tǒng)靈活，便于移動(dòng)和部署。

  游牧式基站可同時(shí)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(guò)游牧式基站、核心網(wǎng)可訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)；專用用戶接入游牧式基站后通過(guò)游牧式基站、NodeEngine連接本地服務(wù)器，數(shù)據(jù)不出場(chǎng)，降低時(shí)延的同時(shí)保障了數(shù)據(jù)安全。

  游牧式基站主要由無(wú)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(wú)線方案

  無(wú)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(shí)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(wú)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(duì)CU和DU間的F1接口進(jìn)行無(wú)線回傳，不僅涉及軟件改動(dòng)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(tái)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(shì)。

  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(shí)根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景及現(xiàn)場(chǎng)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(jī)框內(nèi)插入一塊計(jì)算單板，將本地分流功能下沉到基站，滿足低時(shí)延和數(shù)據(jù)不出場(chǎng)需求，同時(shí)可集成算力和云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用本地部署需求。NodeEngine具有業(yè)務(wù)時(shí)延低和保證數(shù)據(jù)不出場(chǎng)、即插即用、快速部署、按需擴(kuò)充、與基站共運(yùn)維等優(yōu)勢(shì)。

  算力下沉到基站，基站成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻^點(diǎn)。NodeEngine一邊通過(guò)空口與應(yīng)用終端通信，另一邊通過(guò)專線和應(yīng)用服務(wù)器交互。NodeEngine以其特有的超低時(shí)延特點(diǎn)，能夠滿足低時(shí)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(jí)應(yīng)用App，通過(guò)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(jī)柜、回傳設(shè)備、移動(dòng)車體、升降桿等，具有占地省、應(yīng)用靈活、部署敏捷等特點(diǎn)。

  室外機(jī)柜不僅能夠安裝通信主設(shè)備，還能安裝電池，滿足沒(méi)有市電情況下的供電需求；移動(dòng)車體除自帶移動(dòng)輪外，還自帶穩(wěn)定支腿，不用固定基礎(chǔ)地面，即可抗5級(jí)風(fēng)；升降桿采用鋁合金材質(zhì)，支持自動(dòng)/手動(dòng)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(chǎng)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(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。