CPRI frente a eCPRI - en perspectiva 5G

El 5G se ha convertido en una realidad y podemos ver cómo gana popularidad con el tiempo. Cada vez hay más aplicaciones basadas en Internet. Desde la banca a la educación, pasando por el entretenimiento y los juegos, casi todos los sectores utilizan Internet al máximo. A lo largo de esta década hemos asistido a un crecimiento exponencial tanto del número de usuarios de internet como del tráfico. La popularidad de los servicios de intercambio y transmisión de vídeos, como YouTube y Netflix, ha supuesto una enorme presión para los proveedores de servicios de Internet.

Como ya hemos comentado, Internet y, en concreto, la recién nacida red 5G, se enfrentará a numerosos retos relacionados con la velocidad, el ancho de banda y la fiabilidad. Se considera que CPRI y eCPRI desempeñarán un papel muy crucial a la hora de mitigar los retos relacionados con la velocidad y el ancho de banda en las instalaciones 5G. En este artículo, analizaremos la diferencia entre estos dos protocolos y su importancia en entornos 5G.

Common Public Radio Interface se abrevia como CPRI. Este protocolo se ocupa de la especificación de la interfaz entre el control del equipo de radio (REC) y el equipo de radio (RE) desplegado en las estaciones base de la red 5G y configurado para gestionar redes inalámbricas celulares.

CPRI ha seguido siendo la opción preferida en varias generaciones de redes inalámbricas para el manejo de las comunicaciones front-haul entre las estaciones base y las torres. La interfaz de radio pública común es conocida por sus interfaces de datos I/Q flexibles y eficientes para múltiples estándares, incluidos (entre otros) LTE, GSM, WCDMA, etc.

La aparición de nuevas aplicaciones 5G exige configuraciones fronthaul flexibles y fiables. eCPRI es una versión mejorada de CPRI que define conexiones entre eRE y eREC a través de una red de transporte fronthaul. No es erróneo afirmar que eCPRI se utiliza principalmente para los sistemas 5G y los estándares de comunicación LTE-Advanced y -Advanced Pro.

Para las aplicaciones 5G avanzadas, el eCPRI ofrece el equilibrio adecuado de rendimiento, fiabilidad y latencia, y se prevé ampliamente que este protocolo apoyará las redes 5G aportando el elemento de una mayor eficiencia. A este respecto, también es importante mencionar que, al ser una interfaz abierta, la eCPRI permite a los operadores trabajar juntos, un factor que puede contribuir a la construcción de redes más rápidas y mejor conectadas en todo el mundo.

Clasificación de los puertos

CPRI viene con puertos esclavos y puertos maestros. Estos puertos pueden conectarse directamente a través de cables eléctricos o de fibra óptica. Por otro lado, eCPRI no admite la clasificación de puertos esclavos o maestros a nivel de capa física.

Soporte de conexiones lógicas

Tanto eCPRI como CPRI admiten diferentes conexiones lógicas. CPRI sólo admite conexiones lógicas punto a punto y punto a multipunto, mientras que eCPRI permite conexiones multipunto a multipunto. Por lo tanto, en el departamento de conexiones lógicas, eCPRI es una opción superior. En las conexiones punto a punto, se puede interconectar un REC con un RE. En las conexiones lógicas punto a multipunto, un REC se interconecta con varios RE. En cambio, mediante las conexiones multipunto a multipunto se consigue la interconexión entre varios eREC y eRE.

Nodos de la red

En CPRI, las posibles topologías de los nodos de red dependen de las funciones REC/RE.  En cambio, eCPRI ofrece nodos de red fronthaul, así como otros elementos de red, como EMS/NMS (para gestión de red) y GM/BC (para control de temporización).

Aplicabilidad 5G

La conexión entre la unidad de banda base (BBU) y la unidad/cabeza de radio remota (RRH/RRU) suele denominarse fronthaul. Las unidades de cabeza de radio remotas con capacidad de cálculo y equipadas con antenas suelen estar distribuidas cada pocos kilómetros en zonas suburbanas y ciudades en la esfera más externa de cualquier topología de red celular. Las BBU suelen distribuirse en los alrededores de las ciudades (en un radio de 16 kilómetros aproximadamente) para lograr una buena cobertura en comunidades densamente pobladas.

Tanto CPRI como eCPRI pueden considerarse en fronthaul 5G. Sin embargo, eCPRI es mucho más adecuado que CPRI. CPRI define numerosas velocidades binarias de línea diferentes para ofrecer la rentabilidad y flexibilidad deseadas.  La siguiente tabla contiene información sobre todas las tasas de bits de línea CPRI posibles, tal como se definen en la documentación oficial de CPRI V7.0.

De la tabla se deduce fácilmente que la capacidad de transporte es una función directa de la velocidad de línea CPRI. La opción de velocidad de línea CPRI 10 sería la mejor opción para las redes 5G en las que se desea un gran ancho de banda. Sin embargo, el funcionamiento de una red 5G en o cerca del límite superior de CPRI (opción 10) puede poner en duda si CPRI es una opción viable o no. Además, CPRI no admite varias redes avanzadas que sí admiten otros estándares convencionales. Estas limitaciones de CPRI dieron lugar a la creación de eCPRI en 2017.

eCPRI reduce el jitter y la latencia para redes de alta prioridad, lo que se traduce en una mayor eficiencia de la red fronthaul 5G. A diferencia de CPRI, eCPRI viene con una función integrada de división de funciones dentro de la parte física posterior para retener la mayoría de las funciones en la BBU, una característica que ayuda en la construcción de una red con equipos de radio (RE) limitados en la torre y garantiza la rápida introducción de funciones de red avanzadas sin una actualización sustancial del hardware.

Conclusión

• Tanto CPRI como eCPRI pueden considerarse para las redes 5G
• eCPRI ofrece un rendimiento radioeléctrico óptimo al priorizar y analizar el tráfico en tiempo real
• mayor fiabilidad y flexibilidad con eCPRI gracias a la división funcional de la unidad BBU
• En general, la CPRI es más adecuada para los sistemas convencionales y la eCPRI es una mejor opción para las comunicaciones inalámbricas 5G