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无线通信
2011/2/17 09:52

运营商亟需下一代无线接入网 上海贝尔lightRadio引模块化理念

C114中国通信网  李明

C114讯 2月17日消息(李明)随着无线宽带移动视频内容应用以及移动智能终端的普及,移动互联网产业正迅速发展,并带动移动数据流量呈现出爆炸式增长。研究报告显示,2015年的全球移动数据流量将比2010年上升26倍。

但是,与数据流量的爆发式增长所导致的网络建设成本飙升相比,对应的业务收入却难以实现同比例的提高,因此,单用户的ARPU上升缓慢,严重削弱了运营商的盈利能力。

于是,在保证用户享受移动互联网新业务的同时,如何帮助降低运营商总体拥有成本(下称“TCO”)、削减移动网络碳排放量就成为当务之急。因此,无线架构层面的创新更具革命性意义,运营商迫切需要新一代的无线接入网架构。

对此,上海贝尔副总裁何其锐博士在接受C114采访时表示,由阿尔卡特朗讯的研究与开发部门贝尔实验室研发的“lightRadio系统”,将颠覆传统的无线接入网架构理念,消除全球移动行业对天线塔及基站设施的依赖,可以降低移动运营商TCO最高达50%,同时可以削减移动网络碳排放量50%以上。

运营商亟需下一代无线接入网架构

为了满足用户不断增长的移动数据业务需求,运营商只能不断布点增加系统容量,提升传输峰值速率。可是,建站投资大,选址难,以及现有基站的流失率和变迁率非常高的问题是运营商在网络建设过程中必须面对的问题。同时,在一些县市由于维护人员不足,设备维护成本高、设备能耗高、维护压力也日趋增大。

除了室外宏站的广域覆盖之外,室内分布也是运营商在3G/B3G/LTE时代必须要考虑的问题。众所周知,在2G时代,通信业务多以话音及短信为主,其工作频段穿透性较强,对于单独的室内分布系统需求不强;而到了3G、LTE时代,通信业务重心开始转向以多媒体视频业务为主,造成移动数据业务流量激增。

与此同时,目前70%左右的业务量都发生在室内,加之3G、LTE工作频段较高,且穿透性较差,这种多频段、多制式的网络就对室内分布系统提出了更高的要求。

但是,室内场景非常复杂,会有很多墙体阻隔且形状也不规则,就必须要采用基带单元(BBU)+远程射频单元(RRU)的组网模型,实现室内的深度覆盖和话务量的精确吸收,以保证用户的移动数据业务正常使用。

因此,运营商迫切需要新一代的无线接入网架构,来应对频谱资源可以共享并支持动态配置、网络架构可以支持硬件资源的共享并且具备资源间互相协作的机制、同一硬件平台下多制式的支持多模基站长期共存等新要求,从而实现“大容量、少局所”的目标;同时在保证用户使用无线宽带新业务的前提下,尽量为客户降低每比特数据成本。

对于如何解决上述问题,何其锐指出,“通常基站系统会部署在蜂窝基站塔的底部,而我们最新研发的lightRadio系统作为新型的无线接入网架构,将把基站系统分解为不同组件,采用分布式安装在天线及整个类云网络中。通过广泛部署小型天线,增加单用户的带宽,进一步提升用户服务体验。同时可有效降低运营商TCO以及移动网络碳排放量。”

lightRadio引入模块化理念

其实,何其锐所指的lightRadio是利用分布式无线电技术,该技术完成了BBU与RRU的分离,形成了基站到基站簇的集中演进。而这一思路在目前的3G以及未来的LTE系统中,由一个功能强大的超级BBU连接更多个RRU构成的分布式基站将成为一种趋势。

与一般的分布式基站不同的是,lightRadio较好地解决了基站天馈线的安置问题。该系统将各种蜂窝站塔天线整合为一个多频、多制式的有源天线矩阵设备,支持2G、3G以及LTE多种频段的各种技术制式,可安装在电线杆上、建筑物旁或其他任何可供电并具备宽带连接的地方。这种新一代有源天线可实现垂直波束成型,能够提升城市及郊区基站容量高达30%,并在统一单元内覆盖多频段。

“小隐隐于野,中隐隐于市,大隐隐于朝。”何其锐进一步解释道,“所谓‘小隐隐于野’,是指天线虽然很丑陋,但是我们将它藏在郊外或者做成大树、电灯杆的模样,但是这样仅仅隐藏还不够;‘中隐隐于市’,是指将小天线放在市区中不易察觉的地方;‘大隐隐于朝’,是指lightRadio将最大的BBU放在中央云状结构中,而天线则是隐形的可放在电线杆、灯柱上,不易察觉且辐射较小。”

据何其锐介绍,lightRadio最大的一个特点就是把基站系统形成模块化概念,将基站功能集成在名为Cube的小立方体模块内,仅一个拳头大小,功率为2W。“如果需要20W功率,即可同时连接10个Cube。这样就避免了单一模块出现故障造成的区域性网络瘫痪,即使10个Cube中的一个损坏,另外9个仍可以正常工作,损坏的Cube可随时进行更换。即使对于物理层面的广域范围进行覆盖,lightRadio也同样适用。”

由于lightRadio中央控制是在“云”中,将以前的基站部件嵌入单片系统(下称“SOC”),如果RRU之间出现干扰,基于SoC的BBU可以由这种智能中央控制来协调这几个立方体的发射功率、时间,调整控制它们之间的干扰。

另值得一提的是,由于lightRadio引入了云状无线网络架构,借助云计算处理,可实现设备的虚拟化和超强调度能力,解决由于潮汐效应导致的基站利用率低下的问题。何其锐举例说,“在北京市,白天CBD(中心商务区)的业务需求量较大,而到了晚上可能回龙观小区的业务需求较大。lightRadio通过运网络架构可以实现合理的资源调度,甚至控制RRU的开启与关闭。”

据贝尔实验室估计,2010年全球移动运营商在移动接入方面的TCO投入约为1500亿欧元,全球“基站”每年释放的二氧化碳量高达1800万吨。对此,何其锐表示,“lightRadio可以帮助移动运营商降低TCO最高达50%,更可以削减移动网络碳排放量50%以上。”

下半年试商用 已获中国移动认可

对于lightRadio产品开发的时间表,何其锐透露,“lightRadio系列产品,将于2011年下半年向客户开放试用,此后每6个月就会推出一次新品。”

目前,阿尔卡特朗讯正在就这一系统解决方案的联合开发和现场试验,阿尔卡特朗讯将采用创新型虚拟软件,并将联手HP等合作伙伴构建云状无线网络架构,提供控制器及网关功能。

现阶段lightRadio产品系列包括宽带有源阵列天线、多频带远端射频端、基带单元、控制器以及5620 SAM通用管理解决方案。据何其锐预计,宽带有源阵列天线将在今年晚些时候开始试用,并在2012年推出更广泛的产品,更多产品系列组件将在2012、2013及2014年推出。

据C114了解,lightRadio正在与全球运营商展开技术规划方面的合作。目前,lightRadio架构已经获得了中国移动的高度认可。上海贝尔已与中国移动签署谅解备忘录,共同发展下一代无线接入网(RAN)。本次与中国移动的C-RAN战略合作就将充分利用阿尔卡特朗讯最新推出的lightRadio架构。

另据阿尔卡特朗讯的研究结果显示,2014年,lightRadio所面向的多技术无线市场潜在规模将超过120亿欧元,占全部无线RAN市场超过55%的份额。2011年至2018年,这一技术的潜在市场累计总量将超过1000亿欧元。

上海贝尔副总裁 何其锐

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