全球最大的電信運營商中國移動(China Mobile)在2012年移動通信世界大會(MWC)上表示,該公司打算把服務器用于蜂窩基站──他們正在利用數據中心技術,從根本上降低蜂窩網絡的成本與耗電量。
去年3月,一個由電信運營商與設備供應商組成的產業組織NGNM,發起一項名為“云型無線接入網絡(C-RAN)”的計劃,旨在降低蜂窩基站的功耗與成本。英特爾(Intel)、IBM、華為、中興等都是該計劃的初始參與成員。
盡管該計劃仍面臨許多技術與商業的障礙,支持者已經開發出一些演示系統,并進行現網試驗,有望最快能在2013年中開發商用產品。
“我們將從根本上顛覆目前的標準分層原理,并讓電信網絡看來更像是一種混搭式的。”中國移動通信研究院院長黃曉慶表示。中國移動通信研究院是擁有6.5億用戶的中國移動的研發引擎。
C-RAN的概念是把上千個基站的功能集中到數據中心,并通過光纖連接到多個無線射頻單元。與現有的分布式3G網絡架構相較,這種集中式系統可節省15%的設備成本,減少50%的營運成本,功耗更可大幅降低70%。
“在現有的網絡架構下,室外基站已經占據整個網絡功耗的67%,而且比例還在增加。如果我們持續走這種低能耗效率的路線,后果難以想象。”黃曉慶介紹道。
IBM和英特爾協助將3GPP標準的程序移植到運行在x86服務器的軟件上,而非傳統基站使用的ASIC和DSP。華為與中興使用通用處理器以及軟件無線電組件,開發了兩套演示系統。
C-RAN系統已經在中國多個城市進行試驗布署。雖然有部分蜂窩網絡已經向更集中化邁進,但并沒有應用完全的C-RAN概念。
“目前該技術尚未達到商用階段,但我們已經證明,利用現代處理器與已有傳輸方案實現C-RAN的可行性與潛力。”黃曉慶指出,“我們期望在接下來的3~4年讓該技術量產。”
此外,英特爾最近為其Xeon處理器推出一款搭配芯片,可協助完成一部分封包處理和網絡安全的任務。該公司表示,正在開發能扮演基站中DSP角色的下一代芯片。
目前C-RAN還有許多障礙有待克服,其中最主要的是缺乏寬帶回傳網絡,來滿足這種集中式數據中心的需求。
中國移動倡導以光纖來連接C-RAN集中化數據中心與無線射頻單元,因為該公司已經部署大量光纖網絡。但全球其他大多數電信運營商,因為缺乏光纖,采用微波傳輸或是銅線連結。
事實上,有些設備商就認為C-RAN僅限于那些擁有C-RAN所需的光纖網絡的亞洲電信運營商。黃曉慶建議開發一套全新的回傳網絡作為C-RAN計劃的一部分。
在服務器方面,需要新一代的軟件定義的網絡部署方案,以降低對硬件的依賴程度。這種新方案需要進一步縮短目前數秒的反應時間,達到僅數毫秒(millisecond)的實時反應。
“可以布署一種包含實時反應與非實時反應部分的兩層無線云端網絡。”黃曉慶指出。
即使這些障礙都可以克服,目前大型數據中心的省電技術,是否適用于無線網絡架構,還不是很確定。
除了技術障礙,要實現C-RAN概念,服務器制造商還需要推動電信專家和阿爾卡特-朗訊、愛立信、諾基亞西門子等電信設備商都采納這種服務器架構。
所以問題在于如何建立“一種我們需要的產業競合模式。”黃曉慶指出,“在過去4~5年,傳統基站設備商從一開始的不信任轉變為愿意提供資源,到現在已經開始戰略性關注C-RAN。”
C-RAN概念也需要去了解目前產業界興趣正濃的小型基站,這種方案一種能以高成本效率擴張蜂窩式網絡覆蓋率,尤其是城區的新一代LTE網絡。
“我的看法是,集中化的大型站會變得更大,而分布式的小型站會變得更小。未來會出現可處理上萬個用戶的基站,也會出現基于單一SoC芯片的基站。”
實際上,業界廣泛認為綜合蜂窩通信和Wi-Fi的小型基站將會興起。黃曉慶表示,他們在這方面已經與芯片廠商合作,鼓勵研發同時支持手機與小型基站應用的蜂窩式/Wi-Fi芯片組。
“現有基站采用的苛刻要求可能會放寬,因此我們將可運用手機芯片搭建基站。”
這也意味著未來不只能用x86服務器打造C-RAN中心設施,也可以使用正在興起的基于ARM核心的服務器。