CPRI vs. eCPRI: ¿Cuáles son sus diferencias y su importancia de cara al 5G?

A medida que la 5G esté cada vez más presente en nuestras vidas, la fibra entre las unidades de radio y las unidades de banda base experimentará un aumento del tráfico, lo que plantea mayores requisitos para el ancho de banda de la fibra actual. Es probable que CPRI y eCPRI desempeñen un papel destacado en las redes 5G para resolver este tipo de problemas. Este post distinguirá las diferencias entre ambos protocolos y su importancia para 5G.

¿Qué son CPRI y eCPRI?

CPRI (Common Public Radio Interface), o Interfaz común de radio pública, define la especificación clave de interfaz entre REC (Control de equipos de radio) y RE (Equipos de radio) de las estaciones base de radio utilizadas para las redes inalámbricas celulares. Es un protocolo de elección para las comunicaciones fronthaul entre torres y estaciones base (BS) a través de varias generaciones de redes inalámbricas. CPRI dispone de interfaces de datos I/Q eficientes y flexibles para diversos estándares, como GSM, WCDMA, LTE, etc.

Con la introducción de nuevas aplicaciones 5G, son necesarias las configuraciones fronthaul flexibles. Publicado después de CPRI, eCPRI define las especificaciones que conectan eREC y eRE a través de la red de transporte fronthaul y se utiliza principalmente para los sistemas 5G, LTE-Advanced y LTE-Advanced Pro. eCPRI puede equilibrar componentes importantes de latencia, rendimiento y requisitos de fiabilidad para aplicaciones 5G avanzadas, y se espera que se utilice para apoyar 5G permitiendo una mayor eficiencia. Además, eCPRI es una interfaz abierta que permite a los operadores trabajar juntos de forma más complementaria, lo que puede dar lugar a redes mejor conectadas y más rápidas en todo el mundo.

CPRI vs. eCPRI: ¿Cuáles son sus similitudes y diferencias?

A pesar de la similitud de que tanto CPRI como eCPRI soportan funciones como redundancia, seguridad y QoS, CPRI y eCPRI tienen muchas diferencias principalmente en los cuatro aspectos: clasificación de puertos, conexiones lógicas soportadas, nodos de red, aplicabilidad 5G.

Clasificación de los puertos

CPRI tiene puertos maestros y puertos esclavos. Además, estos puertos se pueden conectar directamente a través de los cables ópticos o cables eléctricos en el CPRI. Sin embargo, eCPRI no admite la clasificación de puertos maestros o esclavos a nivel físico.

Conexiones lógicas admitidas

CPRI y eCPRI soportan diferentes conexiones lógicas, la segunda ofrece una conexión más que la primera. CPRI admite conexiones de punto a punto (un REC con un RE) y de punto a multipunto (un REC con varios RE). Mientras que eCPRI admite conexiones punto a punto (un eREC con un eRE), punto a multipunto (un eREC con varios eRE) y multipunto a multipunto (varios eREC con varios eRE).

Nodos de red

Las topologías de los nodos de red en CPRI dependen de las funciones REC/RE. En eCPRI, además de los nodos eREC/eRE, los nodos eCPRI incluyen la red de transporte (red fronthaul) y otros elementos de red, como GM/BC utilizados para la temporización y EMS/NMS para la gestión de la red.

Aplicabilidad 5G

La conexión entre la RRH/RRU (cabeza/unidad de radio remota) y la BBU (unidad de banda base) suele denominarse "fronthaul". Las RRU, que contienen antenas y algunas funciones informáticas, suelen estar distribuidas cada pocas millas en ciudades y zonas suburbanas en el círculo exterior de la topología de una red celular. Las BBU suelen distribuirse en círculos de aproximadamente 10 millas para ofrecer una buena cobertura en zonas pobladas.

Tanto CPRI como eCPRI pueden utilizarse en fronthaul 5G. Sin embargo, eCPRI es más adecuado que CPRI en fronthaul 5G. A continuación, se muestran diez rendimientos de red diferentes basados en CPRI.

A partir de la tabla, podemos ver claramente la capacidad de transporte correspondiente a diferentes velocidades de línea CPRI. Dado que la 5G requiere una enorme expansión del ancho de banda, solo la opción de velocidad de línea CPRI 10, el estándar CPRI más reciente, puede cumplir ese requisito. Sin embargo, esta capacidad de procesamiento ha alcanzado el límite superior de CPRI, lo que genera dudas sobre si 5G puede utilizarse de forma estable en CPRI. Es más, su capacidad para soportar funciones de red avanzadas es limitada en comparación con los estándares de transporte de paquetes convencionales. Ante esta situación, eCPRI se introdujo por primera vez en 2017 para abordar directamente algunas de las limitaciones de CPRI.

eCPRI reduce la latencia y las fluctuaciones del tráfico de alta prioridad. Mejora la eficiencia de las redes fronthaul 5G. Comparado con CPRI, el requisito de ancho de banda de eCPRI se ha reducido diez veces y su tráfico puede transportarse por Ethernet junto con otro tráfico en la misma red. Además, eCPRI cuenta con una función de división de funciones dentro de la capa PHY, que mantiene la mayoría de las funciones en la BBU. Esto reduce el número de equipos de radio en la torre y permite una introducción más rápida de funciones de red avanzadas sin que cambien los equipos de radio.

Resumen

De todo lo anterior se deduce que CPRI y eCPRI tienen diferencias en esencia, especialmente en fronthaul 5G. En realidad, la interfaz fronthaul eCPRI está orientada al futuro. Optimiza el rendimiento radioeléctrico analizando el tráfico y priorizándolo en tiempo real mediante un algoritmo de coordinación. En comparación con CPRI, la especificación eCPRI proporciona una mayor flexibilidad y fiabilidad en el posicionamiento de la división funcional dentro de la capa física BBU. En general, CPRI se utiliza habitualmente para los sistemas tradicionales, mientras que eCPRI es más adecuado para la tecnología de comunicación inalámbrica 5G.