5G時(shí)代小基站+邊緣計(jì)算將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
小基站雖然容量小,但是將在5G時(shí)代發(fā)揮大作用。中國(guó)有句俗話說(shuō)“秤砣小壓千斤”,小基站將在5G時(shí)代挑起增強(qiáng)信號(hào)覆蓋的重?fù)?dān),并肩負(fù)撬動(dòng)垂直行業(yè)“藍(lán)?!笔袌?chǎng)的重任。容量小但是作用不小,小基站即將迎來(lái)發(fā)展的大時(shí)代。
在近日召開(kāi)的各大展會(huì)尤其是“MWC19上?!闭股希』井a(chǎn)品隨處可見(jiàn)。據(jù)了解,小基站主要有四種類(lèi)型,分別是分布式皮站、擴(kuò)展型分布式基站、一體化基站,以及無(wú)源室內(nèi)分布式系統(tǒng)。不過(guò)根據(jù)MWC19上海展示的小基站產(chǎn)品來(lái)看,擴(kuò)展型分布式基站未來(lái)發(fā)展?jié)撃軙?huì)比較大。
在這些豐富的小基站產(chǎn)品背后,英特爾的身影也不斷顯現(xiàn)。據(jù)了解,英特爾提供端到端的解決方案,助力合作伙伴又快又高效地推出了多款小基站產(chǎn)品,更好地滿(mǎn)足了運(yùn)營(yíng)商和合作伙伴的業(yè)務(wù)需求。
小基站在5G時(shí)代爆發(fā)是偶然更是必然
小基站的爆發(fā)出現(xiàn)在5G商用前夕,這與5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商的需求變化有關(guān)。這也為小基站“藍(lán)?!睍r(shí)代的到來(lái)埋下重要伏筆。小基站的市場(chǎng)空間爆發(fā)主要基于兩個(gè)方面趨勢(shì):一是運(yùn)營(yíng)商要面向垂直行業(yè)提供服務(wù),二是滿(mǎn)足傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋增強(qiáng)的需要。
在面向垂直行業(yè)服務(wù)方面,小基站將扮演重要角色。三大運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代正在向服務(wù)垂直行業(yè)努力,服務(wù)垂直行業(yè)需要更大的連接、更低的時(shí)延、更大的吞吐率和帶寬,運(yùn)營(yíng)商將面向很多政企客戶(hù)(如交通、農(nóng)業(yè)、企業(yè)園區(qū)等領(lǐng)域)提供各種各樣的解決方案,所以會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。運(yùn)營(yíng)商以前是英特爾的最終消費(fèi)客戶(hù),但是5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商會(huì)成為解決方案提供方,來(lái)滿(mǎn)足垂直行業(yè)的需求。在這種模式里,小基站尤其是擴(kuò)展型皮站系統(tǒng)會(huì)變成一種重要的解決方案和業(yè)務(wù)提供模式。
在傳統(tǒng)覆蓋增強(qiáng)方面,針對(duì)5G個(gè)人用戶(hù)覆蓋情況,小基站是否會(huì)成為覆蓋增強(qiáng)的助力,還需要結(jié)合運(yùn)營(yíng)商的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)和測(cè)試情況來(lái)看。不過(guò)就目前的測(cè)試情況來(lái)看,擴(kuò)展性皮站有可能會(huì)成為5G時(shí)代增強(qiáng)信號(hào)覆蓋的重要選擇。
英特爾端到端解決方案為合作伙伴賦能
基于對(duì)未來(lái)小基站市場(chǎng)的看好,英特爾很早便在小基站市場(chǎng)發(fā)力,目前已經(jīng)可以推出成熟的端到端的解決方案為合作伙伴賦能。
英特爾5G小基站參考平臺(tái)中的RRU基于英特爾Arria10 FPGA,能夠?yàn)槎鄠€(gè)天線實(shí)時(shí)部署數(shù)字上變頻(DUC)、數(shù)字下變頻(DDC)、波峰因數(shù)降低(CFR)和數(shù)字預(yù)失真(DPD)。RRU中的英特爾Arria10 FPGA還部署了連接高速ADC和DAC所需的JESD204B/C接口。此外,英特爾eASIC結(jié)構(gòu)化ASIC產(chǎn)品為RRU設(shè)計(jì)提供了低成本和低功耗的替代方案。
為滿(mǎn)足新形勢(shì)下的需求,行業(yè)在不斷革新網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù),英特爾還通過(guò)FlexRAN參考架構(gòu),以及英特爾針對(duì)5G無(wú)線接入網(wǎng)的全套產(chǎn)品,包括英特爾至強(qiáng)處理器、英特爾eASIC、英特爾FPGA和英特爾可編程加速卡(英特爾PAC)等產(chǎn)品,提升架構(gòu)處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的能力,為5G的到來(lái)做好充分準(zhǔn)備。
英特爾提供運(yùn)行在英特爾至強(qiáng)處理器上的FlexRAN設(shè)計(jì)平臺(tái),并且用FPGA加速卡做前傳FrontHaul和L2 LDPC的加速,使得通用型的設(shè)備能夠達(dá)到專(zhuān)用BBU的性能和靈活度。英特爾的研究成果使得不但在基帶部分和FlexRAN部分有前傳和L2加速,同時(shí)英特爾FPGA和eASIC的技術(shù)在RHUB和RRU里也有端到端的解決方案,所以英特爾提供的是從Radio到HUB再到FlexRAN的完整解決方案。
英特爾端到端的小基站解決方案已經(jīng)在眾多小基站產(chǎn)品上大顯身手。在“MWC19上?!鄙希⑻貭柡秃芏嗪献骰锇檎故玖素S富的設(shè)計(jì)方案,這些解決方案為合作伙伴發(fā)力小基站市場(chǎng)提供了極大的助力。
例如銳捷,大約在2018年下半年銳捷開(kāi)始立項(xiàng)做小基站,在這之前銳捷從沒(méi)有3G、4G基站和RRU的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)英特爾給客戶(hù)提供的端到端支持,即從基帶、基于英特爾至強(qiáng)處理器的FlexRAN、FPGA加速、RHUB、Radio的FPGA加速,銳捷在2019年6月上海展器件,已經(jīng)開(kāi)始給中國(guó)移動(dòng)提供產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)區(qū)測(cè)試。所以英特爾的端到端解決方案可以助力原來(lái)沒(méi)有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)積累的用戶(hù),快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的完善。而且到目前來(lái)看,合作伙伴給英特爾的測(cè)試反饋都十分良好。
合作伙伴的小基站產(chǎn)品最終還是要提供給運(yùn)營(yíng)商,因此在產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程中,英特爾和三大運(yùn)營(yíng)商也開(kāi)展了密切的溝通合作。英特爾和中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信以及中國(guó)聯(lián)通的研究院開(kāi)展了很多深度的POC項(xiàng)目,包括接口、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定等,在這些方面英特爾都貢獻(xiàn)了自己的方案。
小基站+邊緣計(jì)算是未來(lái)趨勢(shì)
5G時(shí)代,說(shuō)到為垂直行業(yè)服務(wù),把小基站與另一項(xiàng)服務(wù)垂直行業(yè)的重要技術(shù)相結(jié)合成為趨勢(shì),這項(xiàng)技術(shù)就是邊緣計(jì)算。
觀察國(guó)外小基站行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),5G的網(wǎng)絡(luò)無(wú)論是RAN、MEC還是Core,都是要虛擬化的,虛擬化之后才能夠使業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)靈活部署。因此從需求來(lái)看,未來(lái)小基站可能需要實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合。這種云網(wǎng)融合的小基站運(yùn)營(yíng)商稱(chēng)之為云基站。
英特爾也和運(yùn)營(yíng)商在上海展上合作展示了5G云小站產(chǎn)品。在“MWC19上?!鄙?,英特爾聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)研究院、京信通信正式推出了全球首款商用5G開(kāi)放平臺(tái)小基站,得到了產(chǎn)業(yè)鏈的高度關(guān)注,還在現(xiàn)場(chǎng)展示了這一5G開(kāi)放平臺(tái)小基站產(chǎn)品前期在中國(guó)移動(dòng)研究院實(shí)驗(yàn)室及外場(chǎng)試點(diǎn)驗(yàn)證的成果,演示了5G業(yè)務(wù)峰值速率,成功接入開(kāi)放智慧網(wǎng)管,以及與智慧室分的融合應(yīng)用。
這款商用5G云小站采用主機(jī)單元+擴(kuò)展單元+遠(yuǎn)端單元組成的三級(jí)分布式架構(gòu),結(jié)合英特爾至強(qiáng)處理器和FPGA產(chǎn)品,為用戶(hù)和行業(yè)帶來(lái)更高性?xún)r(jià)比的5G室內(nèi)覆蓋解決方案和高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗(yàn),助力5G網(wǎng)絡(luò)多元化發(fā)展。京信通信方面表示,英特爾的芯片方案具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性、技術(shù)先進(jìn)性和通用性,很好地滿(mǎn)足了5G小基站的要求。
5G云小站體現(xiàn)了使用英特爾通用平臺(tái)的最大價(jià)值,它能夠非常靈活地部署業(yè)務(wù),可以實(shí)現(xiàn)一套硬件同時(shí)具備邊緣計(jì)算和小基站的能力。由于運(yùn)營(yíng)商和合作伙伴都在積極面向垂直行業(yè)提供服務(wù),因此英特爾提供產(chǎn)業(yè)、RAN、MEC、core、云計(jì)算平臺(tái)等方面的全面解決方案,可以給合作伙伴提供為垂直行業(yè)服務(wù)的能力。例如,在上海展上,英特爾和中國(guó)電信聯(lián)合展示了云網(wǎng)融合的方案,基于FlexRAN通用平臺(tái)加上FPGA基礎(chǔ)設(shè)施,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)功能,還能進(jìn)行計(jì)算,現(xiàn)場(chǎng)還演示了VBNG用于寬帶的握手ETC,在同樣的一個(gè)服務(wù)器和加速設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了智慧園區(qū)人臉識(shí)別用于加速AI運(yùn)算的功能等。英特爾的解決方案使得通用型設(shè)備既實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能同時(shí)也具備計(jì)算功能。
配合MEC的能力,小基站才能更好地為垂直行業(yè)服務(wù)。英特爾希望能夠有更多的POC和研究院等,開(kāi)展這樣的試點(diǎn)和工程。從而推動(dòng)小基站與MEC的融合發(fā)展。假設(shè)眼下合作伙伴使用運(yùn)行在至強(qiáng)處理器上的FlexRAN服務(wù)器只做單一固定的基帶處理,那么未來(lái)如果還需要計(jì)算功能,就要搭建其他的邊緣型服務(wù)器,就會(huì)使設(shè)備冗余,不能高效工作。云基站既能夠?qū)崿F(xiàn)基站功能,也能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算功能,那么產(chǎn)業(yè)發(fā)展就會(huì)變得更加虛擬化和高效。
關(guān)于云網(wǎng)融合以及虛擬化,不同廠商有不同的理解。但是英特爾認(rèn)為,虛擬化和云化是5G網(wǎng)絡(luò)非常重要的特性。從國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,歐美國(guó)家都在朝著虛擬化方向發(fā)展,把室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化,一直到RAN側(cè)。中國(guó)產(chǎn)業(yè)界是否也會(huì)朝著這個(gè)方向發(fā)展尚未可知。
5G小基站大規(guī)模部署尚面臨挑戰(zhàn)
在大規(guī)模商用部署之前,探討5G時(shí)代小基站大規(guī)模覆蓋的挑戰(zhàn)很有必要。
一方面,網(wǎng)絡(luò)如何更加開(kāi)放是小基站大規(guī)模部署的重要挑戰(zhàn)。英特爾認(rèn)為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)更加開(kāi)放。無(wú)線網(wǎng)的開(kāi)放是大勢(shì)所趨,如中國(guó)移動(dòng)早期提出的C-RAN,和現(xiàn)在發(fā)起的O-RAN組織,無(wú)論是從RAN測(cè)還是到核心網(wǎng)側(cè),都反映了通用和開(kāi)放是業(yè)界的發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)網(wǎng)絡(luò)如果能夠更開(kāi)放,就會(huì)使產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加靈活,會(huì)有更多的軟件和硬件解決方案提供商參與進(jìn)來(lái),從而快速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)成熟。因此,網(wǎng)絡(luò)如何更加開(kāi)放是小基站大規(guī)模覆蓋面臨的重要研究方向。
另一方面,標(biāo)準(zhǔn)化也是小基站大規(guī)模覆蓋面臨的又一挑戰(zhàn)。如何使行業(yè)形成標(biāo)準(zhǔn)化,比如硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、軟件接口的標(biāo)準(zhǔn)化、加速的設(shè)備對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)化是難點(diǎn),只有實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化才能夠更好地開(kāi)放和通用。目前來(lái)看,中國(guó)的設(shè)備廠商提供的方案都是從軟到硬的整體解決方案,因此行業(yè)如何細(xì)分是關(guān)鍵。比如讓某些企業(yè)提供硬件,某些廠商提供軟件和系統(tǒng)方案,某些廠商可能是專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)部署優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)需要更加細(xì)分和規(guī)范化從而實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
在支持三大運(yùn)營(yíng)商產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化方面,英特爾也做了許多努力。三大運(yùn)營(yíng)商在硬件軟件各個(gè)層面存在一定的共同性,還存在一定的差異。英特爾全力支持產(chǎn)業(yè)演進(jìn),在制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化方面,英特爾不斷地參與和貢獻(xiàn),支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展,無(wú)論是至強(qiáng)處理器還是FPGA加速卡,包括軟件DPDK、FlexRAN參考設(shè)計(jì),英特爾都有持續(xù)的路標(biāo)和演進(jìn)來(lái)支持整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。