物聯(lián)網(wǎng)

推動移動網(wǎng)絡架構的多元化——應對RAN“大爆炸”及其持續(xù)擴張的解決之道

ainet.cn   2022年08月16日

  無線接入網(wǎng)(RAN)的多元化供應需求是通信業(yè)界持續(xù)升溫的話題。向更開放的分布式RAN架構的轉(zhuǎn)變,在網(wǎng)絡單元之間形成標準化的、可互操作的接口(諸如Small Cell Forum的nFAPI和O-RAN Alliance的Open Fronthaul),可以為每個網(wǎng)絡節(jié)點提供最佳的設備選擇。并且這種架構性方法在實際網(wǎng)絡部署中表現(xiàn)出的靈活性,足以應對現(xiàn)實環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)。

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

  這個RAN的“大爆炸”始于人們尋求一種無線通信服務(語音)和一個蜂窩網(wǎng)絡(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)生了一種標準(TACS/NMT/AMPS),一個占據(jù)特定頻點(通常為900MHz)和信道帶寬(例如25kHz)的無線網(wǎng)絡。

  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)及服務類型數(shù)的雙重推動下,對RAN的流量需求和多樣性需求隨著時間的推移呈指數(shù)級增長。為了應對這些挑戰(zhàn),移動運營商使用了一系列令人眼花繚亂的頻段,設計了五代越來越復雜的蜂窩無線通信標準,以實現(xiàn)在多樣化帶寬的信道上提供可靠服務,并最終在不同網(wǎng)絡、不同的國家/地區(qū)上支持這些信道、頻段和標準的各種組合方式。

  即使有了標準演進提供的新工具和可用的新頻譜,RAN的物理實施方式也必須比“大爆炸”的早期階段更符合環(huán)境需求,以最大限度地擴大覆蓋范圍和容量。

  如果您打開衛(wèi)星成像的地圖App,放大一個密集的城市中心,您將會看到各種各樣的建筑和環(huán)境。當您向北、向南、向東或向西滑動屏幕時,您會發(fā)現(xiàn)辦公室、商場、體育場、公園、公共交通基礎設施等。當您縮小范圍時,您將會看到這些環(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。您甚至會看到相同類型環(huán)境之間的差異。

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

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

  當然,要使小基站能夠在這一新的運營模式變革中發(fā)揮作用,小基站的基礎架構也要應需而變。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)濟的模式,也是更有效地支持運營商實現(xiàn)RAN架構多元化的基礎。

  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)品設計并打通電話。從這些客戶的5G小基站產(chǎn)品定義和最終實現(xiàn)來看,其產(chǎn)品各有特點、各有所長,并可以滿足運營商在不同細分市場中的需求,進一步證明了小基站是推動RAN架構多元化的重要力量。

(轉(zhuǎn)載)

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