當(dāng)基站遇到云計(jì)算

　　隨著網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，通信技術(shù)正在加快與IT技術(shù)的融合，在這個(gè)趨勢(shì)下，越來越多的創(chuàng)新技術(shù)開始涌現(xiàn)，這其中就包括“云基站”。目前，雖然云基站還是一個(gè)全新的理念，但是業(yè)界對(duì)此的探索卻已經(jīng)展開。那么，基站如何才能引入云計(jì)算技術(shù)，而有了“云”的基站又將會(huì)給我們帶來什么?

　　當(dāng)通信基站遇到云計(jì)算會(huì)發(fā)生什么?或許很多人從未設(shè)想過，傳統(tǒng)的通信基站會(huì)與“新潮”的云計(jì)算碰到一起，而很多人更想不到，當(dāng)它們碰在一起時(shí)竟然還發(fā)生了“反應(yīng)”，誕生出了一個(gè)全新的理念——云基站。簡單地理解，云基站就是引入了云計(jì)算技術(shù)的基站。雖然目前業(yè)界對(duì)于云基站的概念還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定論，但是在基站基帶部分引入云計(jì)算構(gòu)架，從而在進(jìn)一步提升基站性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)資源的共享和動(dòng)態(tài)分配，降低能耗、降低成本，成為了業(yè)界對(duì)于云基站的共同愿景。

　　美滿的“聯(lián)姻”

　　在中國移動(dòng)提出的新一代無線接入網(wǎng)構(gòu)架(C-RAN)中，就引入了云的思想。根據(jù)C-RAN的構(gòu)想，將在實(shí)現(xiàn)基站基帶處理單元集中射頻拉遠(yuǎn)的基礎(chǔ)上，引入云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)易于擴(kuò)展和聯(lián)網(wǎng)的云計(jì)算處理平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)資源的虛擬化和超強(qiáng)的動(dòng)態(tài)分配能力。

　　在基站開發(fā)和部署中引入云計(jì)算的理念一經(jīng)提出就得到了業(yè)界的認(rèn)可，這主要是因?yàn)檫@種通信技術(shù)和IT技術(shù)融合的新模式，確實(shí)給無線網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展開辟了一條“理想大道”。今天，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量日益增加，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入?yún)s沒有明顯提升的局面下，如何能夠在提供高品質(zhì)服務(wù)的同時(shí)打造一張低成本、低耗能的新一代精品無線接入網(wǎng)，成為運(yùn)營商探索的重點(diǎn)。顯然，提高網(wǎng)絡(luò)利用率非常有必要。由于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)隨著人的流動(dòng)而流動(dòng)的特性，就使得網(wǎng)絡(luò)中普遍存在話務(wù)流量分布不均的情況，甚至?xí)斐梢恍┗咎幱陂e置狀態(tài)，在這樣的情況下，網(wǎng)絡(luò)話務(wù)資源的共享以及動(dòng)態(tài)分配就顯得尤為重要，云基站技術(shù)的出現(xiàn)，就能夠?qū)崿F(xiàn)這一理想狀態(tài)。

　　與此同時(shí)，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)中，移動(dòng)基站站址匱乏的問題也日益凸顯。中國擁有全球領(lǐng)先的2G網(wǎng)絡(luò)，目前已建的2G基站的數(shù)量非常龐大，如果想要在這個(gè)基礎(chǔ)上為3G以及4G網(wǎng)絡(luò)開發(fā)出更多的站址資源，難度是可想而知的。那么，如何能夠盡量減少新站址的使用就成為需要重點(diǎn)考慮的問題。如果按照云基站架構(gòu)的設(shè)想，基站的射頻單元(RRU)和基帶單元(BBU)是完全分離的，并且通過把BBU和其他傳輸產(chǎn)品集中到中心機(jī)房的方式，不僅能夠減少基站站點(diǎn)，甚至有可能實(shí)現(xiàn)“零”機(jī)房。

　　機(jī)房數(shù)量的減少不僅能夠使得站址匱乏的難題迎刃而解，并且還能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。一方面，機(jī)房數(shù)量的減少能夠直接減少運(yùn)營商機(jī)房的租賃費(fèi)用;另一方面，機(jī)房數(shù)量的減少也能在很大程度上幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。目前，通信網(wǎng)絡(luò)60%以上的電能消耗來自于機(jī)房，如果機(jī)房數(shù)量的增長能夠得到控制，甚至實(shí)現(xiàn)負(fù)增長，那么，電信運(yùn)營商的節(jié)能減排也就更容易實(shí)現(xiàn)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，引入云技術(shù)的C-RAN構(gòu)架，跟當(dāng)前廣泛應(yīng)用的分布式共站址方式相比，可以有效節(jié)省接入網(wǎng)的CAPEX達(dá)20%左右、OPEX達(dá)63%左右，10年的TCO約可節(jié)省40%，有效減少三分之一工程建設(shè)周期。同時(shí), 可在分布式共站址方式上進(jìn)一步節(jié)省67%的能耗，比傳統(tǒng)宏基站方式節(jié)省80%以上的能耗。

　　艱巨的挑戰(zhàn)

　　云基站這種全新的無線接入方式，正在為無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展描繪一個(gè)更加美好的未來，但是目前云基站還是一個(gè)年輕的事物，不僅是業(yè)界就云基站的概念還沒有統(tǒng)一的定論，而且云基站的技術(shù)也還不夠成熟。為了推動(dòng)新一代的無線接入網(wǎng)建設(shè)，很多運(yùn)營商已經(jīng)聯(lián)合主流設(shè)備廠商展開相關(guān)工作，然而，要想在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中真正實(shí)現(xiàn)云基站，還需要解決諸多技術(shù)難題。

　　首先，就是如何打造一個(gè)連接大容量基帶池和無線射頻單元之間的高性能、低成本的無線信號(hào)光傳輸網(wǎng)絡(luò)。在云基站的構(gòu)架下，為了能夠保證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，基帶池和遠(yuǎn)端的無線射頻單元之間的無線信號(hào)傳輸必須滿足高帶寬、低延時(shí)等苛刻要求，同時(shí)，出于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的考慮，這一無線信號(hào)光傳輸網(wǎng)絡(luò)還必須具有低成本的特性。

　　其次，如何打造一個(gè)實(shí)現(xiàn)大容量、高可靠、擴(kuò)展靈活的基于云計(jì)算的中央處理平臺(tái)。相較于其他的基站模式，云基站最為突出的優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)崿F(xiàn)資源的共享和動(dòng)態(tài)分配，而實(shí)現(xiàn)這些的前提就是需要將大量的無線信號(hào)連接到中央處理平臺(tái)集中處理，這不僅要求這個(gè)平臺(tái)是一個(gè)大容量的平臺(tái)，同時(shí)，還對(duì)如何實(shí)現(xiàn)這一平臺(tái)的有效控制和實(shí)時(shí)管理，也提出了挑戰(zhàn)。

　　再次，如何在云基站平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)虛擬化。虛擬化是IT技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，也是云計(jì)算中的重要技術(shù)，然而，對(duì)于通信基站而言，虛擬化還是一個(gè)相對(duì)陌生的技術(shù)。在云基站的構(gòu)架中，如何利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的有效利用和分配，是非常關(guān)鍵且有待探索的。

　　除了上面說到的這些技術(shù)難點(diǎn)，其實(shí)云基站的發(fā)展還面臨其他諸多挑戰(zhàn)，有些是已知的，有些甚至是未知的。不過，我們相信在業(yè)界的共同努力下，這些難題都將一一解決，給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來一個(gè)更加美好的明天