5G无线接入网(RAN)的机遇
5G促成了无线接入网(RAN)构建方式的根本性转变。经过多年的大力宣传,5G终于成为现实。随之而来的将是一个行业的推动和融合,以实现高性价比的开放网络。移动运营商着力于将其网络根据应用进行细分,并实现供应链多元化,以便能够打破设备供应商把持的僵局,从而展开良性竞争并鼓励创新。
比科奇的产品正在推动这一变革。凭借其符合开放式 RAN标准的基带系统级芯片(SoC)和运营商级软件,比科奇正在为无线通信设备供应商和新的市场进入者提供强有力的支持,助力他们能够在快速演进的、面向不同细分应用的电信级RAN市场中取得竞争优势。
分离型网络拓扑结构功能切分选项(Split)
5G对移动网络运营商(MNO)最大的好处之一是可以从定制网络节点演进到一种更加灵活的方式,从而使网络节点能够用通用硬件平台上运行的软件来实现。在核心网中,这种处理方式更接近现实,IT领域中的虚拟化和业务流程处理技术正在被大规模使用,从而实现网络功能自动部署。
在无线接入网(RAN)和回传网络中,虽然利用通用平台等手段在技术实现上要困难得多,但给移动网络运营商带来的收益却更高,因为接入网通常占资本支出的70-80%。在 Release 15中,3GPP确定了5GNR RAN gNodeB(基站)中的各项功能划分,这就使得选择通用平台实现RAN功能成为可能。3GPP定义了八种功能切分方法,,将gNodeB不同功能的切分为独立功能单元。其中最受欢迎的是:
由行业组织背书的网络拓扑结构切分选项
3GPP规定了较高层级的F1接口,而其他行业组织则定义了较低层级的网络拓扑结构切分选项的接口协议,它们各有优劣势。
- Split 6接口协议是由小基站论坛制定的网络FAPI(nFAPI)接口,其中MAC和物理层(PHY)功能在物理层上是分开的。比科奇为此接口协议贡献了在MAC层和PHY层之间使两者的使用都不受限制的FAPI定义。www.smallcellforum.org/5g-fapi-suite/
- O-RAN联盟制定了一个Split 7接口,该联盟已采用eCPRI接口作为其基础。CPRI使用专有协议传递天线数据,而eCPRI使用以太网。此外,在O-RAN前传中,在上层PHY层和下层PHY层之间传输的是频域数据,这为其带来了优势。
- 在重复使用传统系统和现有硬件以及电缆/光纤的情况下,主要考虑采用Split 8接口。
比科奇和5G物理层(PHY)
5G物理层(PHY)包含许多功能,而在通用处理器上实现这些功能的效率是非常低的。在当前的实现方式中,每家供应商都使用他们自己的定制硬件和专有接口,这就造成了用户被供应商锁定,并且无法实现通过标准化解决方案来降低5G成本的目标。
比科奇正在开发满足运营商降低成本目标,使用上述标准接口的、面向小基站部署方式的RAN产品。我们的首批产品包括:
- 一款针对小基站DU优化的SoC。它使用FAPI协议与MAC层和O-RAN前传进行通信,基于eCPRI协议连接到远程单元RRU。
- 一款可完成小基站RU所有数字功能的SoC,它使用O-RAN前传与DU进行通信,并与常用无线收发信机(Transceiver)无缝对接,无需接口转换(glue-less interface)。
楼宇内小基站部署示例
分布式天线系统(DAS)和小基站被广泛地部署在世界各地的各类大型楼宇中,覆盖了从办公室、酒店到公寓楼、购物中心、火车站和机场等应用场景。这些系统的部署成本通常很高,因为这些系统都是设备商各自专有的软硬件设计和配置,并需要由经验丰富的电信工程师来维护。
基于比科奇产品打造的5G系统将改变这一切,其开放式接口可支持设备商从不同的组件供应商那里购买最适合完成5G系统的不同组件。例如,小基站的DU可能位于中央服务器机房中,并由一台带有比科奇基带加速卡的标准服务器组成。因此,用户可以在楼宇的每个楼层上安装两个或四个支持所需频段的天线RU,并使用标准的以太网电缆和交换机(而不是专用系统)将其连接回DU。
上图展示的就是一个这样的DAS部署系统示例。