2011年2月7日，阿爾卡特朗訊全球正式發(fā)布革命性、顛覆業(yè)界傳統(tǒng)理念的無線接入產(chǎn)品系列——lightRadio 。這是一個跨時代的創(chuàng)新無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，完全消除了全球移動行業(yè)對天線鐵塔及基站設(shè)施的依賴，幫助移動運營商降低最高達50%的整體擁有成本，同時也可以削減移動網(wǎng)絡(luò)碳排放量50%以上。
核心元素——SoC基帶處理芯片
lightRadio系統(tǒng)將基站系統(tǒng)分解為不同組件，采用分布式構(gòu)架安裝在天線及整個類云網(wǎng)絡(luò)中。通過廣泛部署小型天線，增加單用戶的業(yè)務(wù)吞吐帶寬，幫助移動運營商進一步提升用戶服務(wù)體驗并吸收話務(wù)負(fù)荷。lightRadio系統(tǒng)的核心是整合了天線振子和射頻單元的小立方體模塊(Cube)和基于SoC(system on a chip)設(shè)計理念的基帶處理芯片。如果說Cube幫助運營商解決的是站址選擇和話務(wù)吸收問題，那SoC基帶處理芯片將真正實現(xiàn)云基站設(shè)計構(gòu)想。
對于移動通信網(wǎng)絡(luò)而言，無線話務(wù)負(fù)荷分布不均和潮汐效應(yīng)一直是基站利用率低下的主要因素。為了保障忙時網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，無線網(wǎng)絡(luò)必須按照最大話務(wù)負(fù)荷進行設(shè)計，這不可避免地造成了大量空閑時間資源浪費。一是增加了額外的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，二也大大提升了能源消耗和網(wǎng)絡(luò)碳排放量。載頻關(guān)斷技術(shù)一定程度上彌補了射頻部分能源消耗，但基帶處理單元還需要進一步改進。業(yè)界普遍接受在基站基帶處理部分引入云計算構(gòu)架，實現(xiàn)動態(tài)資源分配來應(yīng)對由于人流移動所帶來的潮汐效應(yīng)并抵抗話務(wù)分擔(dān)不均對基帶資源消耗的影響。部分廠商采用通用BBU板卡實現(xiàn)2G/3G/4G共平臺，第一階段實現(xiàn)機架內(nèi)BBU資源共用來解決相鄰小區(qū)話務(wù)分布不均問題，未來采用共機房機架基帶池理念來處理全網(wǎng)潮汐效應(yīng)。然而由于不同網(wǎng)絡(luò)對板卡處理能力差異懸殊，因此現(xiàn)有的BBU板卡性能上存在巨大差異，無論是處理能力，總線速度，背板線速都很難實現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，特別是板卡總線和元器件選用。因此在構(gòu)建機房基帶池時，前期所部署的大量BBU板卡將不可避免地被淘汰，造成前期投入大量浪費。阿爾卡特朗訊創(chuàng)造性地將整個BBU板卡嵌入單片系統(tǒng)(system on a chip)，這一創(chuàng)新極大地改變了云基站的設(shè)計理念，使保護前期投資的云計算構(gòu)架成為可能。
云基站部署兩部曲
阿爾卡特朗訊與飛思卡爾合作，采用原創(chuàng)的基帶處理算法和線程構(gòu)架將原有的BBU板卡功能都植入芯片之中，其解決了傳統(tǒng)板卡在不同網(wǎng)絡(luò)中采用不同分立器件和不同總線性能及CPU處理能力，采用單一設(shè)計實現(xiàn)對不同網(wǎng)絡(luò)基帶處理的支持，所有一切僅僅通過灌入不同軟件實現(xiàn)2G/3G/4G基站功能。由于所有功能由芯片完成，因此不需要昂貴的分立元器件和電路制板。低廉的價格避免了傳統(tǒng)模式為了降低成本所帶來的不同網(wǎng)絡(luò)BBU板卡的差異性，而這會對未來融合無線網(wǎng)絡(luò)基帶池的建設(shè)造成難以彌補的投資流失。基于芯片級的BBU處理單元在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中也極為便利。在設(shè)計之初，我們即考慮了未來基帶云計算的需求，設(shè)計了基于云的總線控制板卡。運營商的網(wǎng)絡(luò)擴容僅僅需要在板卡上按需插入多個SoC基帶芯片，同時也支持一個板卡上多個芯片灌入不同軟件來實現(xiàn)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)融合，真正實現(xiàn)融合基站功能。由于芯片的一致性和基于云的板卡總線設(shè)計，因此很容易就能實現(xiàn)全網(wǎng)基帶云計算處理能力。我們的云基站部署分兩個階段。
第一，實現(xiàn)本地基帶池能力。即在一個機房中實現(xiàn)所有基帶處理芯片的云計算。我們采用創(chuàng)新型虛擬軟件實現(xiàn)基帶處理虛擬化和靈活調(diào)度能力。整個基帶池供所有連接的Cube和RRH動態(tài)共享。根據(jù)每個會話發(fā)起從基帶池中分配相應(yīng)資源，所有芯片基于虛擬機模式實現(xiàn)負(fù)荷均衡。據(jù)貝爾實驗室現(xiàn)網(wǎng)測算，最大將節(jié)省15%的處理能力。有效降低網(wǎng)建規(guī)模并減少碳排放。
第二，引入多站址協(xié)同處理機制。在云計算基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基帶池對覆蓋一個用戶的不同小區(qū)協(xié)同處理。實現(xiàn)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(ICIC)和協(xié)作多點發(fā)送/接收(CoMP)功能。使單用戶最大能夠提升兩倍數(shù)據(jù)帶寬，進一步提升用戶業(yè)務(wù)體驗和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。
云基站是移動通信技術(shù)下一步的主要課題，上海貝爾(阿爾卡特朗訊)已經(jīng)與全球多家移動運營商簽署了諒解備忘錄，共同發(fā)展基于云的下一代無線接入網(wǎng)絡(luò)。我們堅信，革命性的lightRadio無線產(chǎn)品將協(xié)助運營商實現(xiàn)“高質(zhì)量、低成本”的終極夢想。
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本文標(biāo)題：lightRadio開啟“云基站”大門
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