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物聯(lián)網(wǎng)

推動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多元化——應(yīng)對(duì)RAN“大爆炸”及其持續(xù)擴(kuò)張的解決之道

2025China.cn   2022年08月16日

  無線接入網(wǎng)(RAN)的多元化供應(yīng)需求是通信業(yè)界持續(xù)升溫的話題。向更開放的分布式RAN架構(gòu)的轉(zhuǎn)變,在網(wǎng)絡(luò)單元之間形成標(biāo)準(zhǔn)化的、可互操作的接口(諸如Small Cell Forum的nFAPI和O-RAN Alliance的Open Fronthaul),可以為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供最佳的設(shè)備選擇。并且這種架構(gòu)性方法在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署中表現(xiàn)出的靈活性,足以應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)。

  在過去的40年中,蜂窩網(wǎng)絡(luò)對(duì)無線接入網(wǎng)的需求呈現(xiàn)出了驚人的增長,同時(shí)為滿足這些需求而提供的資源也在不斷增加。

  這個(gè)RAN的“大爆炸”始于人們尋求一種無線通信服務(wù)(語音)和一個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)(宏基站)以及解決隨之而來的無線電環(huán)境挑戰(zhàn)。因此產(chǎn)生了一種標(biāo)準(zhǔn)(TACS/NMT/AMPS),一個(gè)占據(jù)特定頻點(diǎn)(通常為900MHz)和信道帶寬(例如25kHz)的無線網(wǎng)絡(luò)。

  隨之,需求來源和解決方案都以非比尋常的速度增長著(或“熵”或無序程度的增加)。在用戶數(shù)及服務(wù)類型數(shù)的雙重推動(dòng)下,對(duì)RAN的流量需求和多樣性需求隨著時(shí)間的推移呈指數(shù)級(jí)增長。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),移動(dòng)運(yùn)營商使用了一系列令人眼花繚亂的頻段,設(shè)計(jì)了五代越來越復(fù)雜的蜂窩無線通信標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)在多樣化帶寬的信道上提供可靠服務(wù),并最終在不同網(wǎng)絡(luò)、不同的國家/地區(qū)上支持這些信道、頻段和標(biāo)準(zhǔn)的各種組合方式。

  即使有了標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)提供的新工具和可用的新頻譜,RAN的物理實(shí)施方式也必須比“大爆炸”的早期階段更符合環(huán)境需求,以最大限度地?cái)U(kuò)大覆蓋范圍和容量。

  如果您打開衛(wèi)星成像的地圖App,放大一個(gè)密集的城市中心,您將會(huì)看到各種各樣的建筑和環(huán)境。當(dāng)您向北、向南、向東或向西滑動(dòng)屏幕時(shí),您會(huì)發(fā)現(xiàn)辦公室、商場、體育場、公園、公共交通基礎(chǔ)設(shè)施等。當(dāng)您縮小范圍時(shí),您將會(huì)看到這些環(huán)境在密集的城市、市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)之間的變化。您甚至?xí)吹较嗤愋铜h(huán)境之間的差異。

  這種豐富多樣的場景需要有多元化的RAN架構(gòu)選項(xiàng)與之匹配,以便在網(wǎng)絡(luò)成本、性能和基本部署能力方面有效地應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)。然而,如果沒有優(yōu)化的芯片來滿足高性能5G NR網(wǎng)絡(luò)的處理和傳輸需求以及足夠的靈活性來滿足各種應(yīng)用場景,就無法滿足目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)單元的成本和功耗目標(biāo)。

  小基站在應(yīng)對(duì)許多容量和覆蓋部署挑戰(zhàn)中處于領(lǐng)先地位,以盡可能將天線部署在最有利的位置,同時(shí)利用可用的前傳和后傳技術(shù)來最有效地使用這些天線。RAN的分布式架構(gòu)使小基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有足夠的靈活性來進(jìn)行調(diào)整,以滿足這些多種多樣的需求,而不是強(qiáng)制采用“一刀切”的方法。

  當(dāng)然,要使小基站能夠在這一新的運(yùn)營模式變革中發(fā)揮作用,小基站的基礎(chǔ)架構(gòu)也要應(yīng)需而變。目前市場上有廠商推出了高性能FPGA+CPU的小基站基帶解決方案,它們已經(jīng)驗(yàn)證了小基站可以發(fā)揮大功效,但是市場還需要更高的性能和更低的功耗,因此將小基站基帶處理甚至更多功能模塊集成到SoC中,才是更高效經(jīng)濟(jì)的模式,也是更有效地支持運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)RAN架構(gòu)多元化的基礎(chǔ)。

  比科奇在去年年底推出了PC802 5G基帶SoC,目前已獲近二十家客戶采用,其中四家客戶已經(jīng)完成小基站產(chǎn)品設(shè)計(jì)并打通電話。從這些客戶的5G小基站產(chǎn)品定義和最終實(shí)現(xiàn)來看,其產(chǎn)品各有特點(diǎn)、各有所長,并可以滿足運(yùn)營商在不同細(xì)分市場中的需求,進(jìn)一步證明了小基站是推動(dòng)RAN架構(gòu)多元化的重要力量。

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