形成分歧的Cloud RAN和移動邊緣計算,如何實現良好平衡?
發布時間:2016-04-18 責任編輯:susan
【導讀】過去幾年中,無線基礎架構的部署已越來越多地向分布式基站架構轉移。這種架構對基帶處理池進行集中化(有時稱為超級宏),能夠支持更多無線電設備,從而實現更有效的覆蓋和負載平衡。
Cloud RAN 概念將集中式基站池直接放在雲中,在數據中心內與內容或數據存儲庫處在相同位置。Cloud RAN 有多種優點,它允許使用更低成本的計算資源,充分利用現成的服務器機箱進行低成本 RAN 部署,實現負載平衡,以及顯著簡化網絡配置。同時,由歐洲電信標準協會 (ETSI) 移動邊緣計算行業標準小組 (MEC ISG) 支持的移動邊緣計算正在興起,其概念是將計算放在邊緣,與基帶池放在相同位置,以維持本地內容高速緩存,從而改善用戶服務。根據用戶偏好進行本地內容高速緩存可縮短時延並處理臨時數據(例如基於位置的分析),danzhexuyaobianyuanjisuan。zheliangzhongjiagougainianjianyizaiwangluozhongdebutongjiedianshangbushujisuan。congbiaomianshangkan,zheliangzhongxianghumaodundejiagousihuqidaoxiangfanzuoyong,zaiwangluozhongxingchenglefenqi。dantongguogengshenruguancha,ninhuifaxianpinghengdewangluobushufangankeliyongzheliangzhedeyoudian,shizheliangzhongmaodundejishuxianghubuchong,zhichixindefuwuneirong。
十shi多duo年nian前qian,分fen布bu式shi基ji站zhan的de概gai念nian開kai始shi問wen世shi,目mu的de是shi克ke服fu使shi用yong同tong軸zhou線xian纜lan從cong位wei於yu塔ta底di的de傳chuan統tong基ji站zhan向xiang安an裝zhuang在zai塔ta頂ding的de天tian線xian發fa送song信xin號hao時shi的de功gong率lv損sun耗hao問wen題ti。遠yuan程cheng射頻單元位於緊鄰塔頂天線的位置,以避免功率損耗。這些遠端射頻單元通過光纖連接至基帶 BTS 機架。製定的通用公共無線接口(CPRI) 協議用來傳輸數據和同步遠端射頻。在有些無法使用光纖的情況下,使用微波或毫米波無線電來傳送 CPRI 有you效xiao負fu載zai。這zhe種zhong架jia構gou轉zhuan變bian使shi運yun營ying商shang有you望wang能neng夠gou混hun合he使shi用yong和he匹pi配pei來lai自zi不bu同tong係xi統tong廠chang商shang的de無wu線xian電dian和he基ji帶dai機ji架jia,以yi降jiang低di成cheng本ben,改gai善shan供gong應ying鏈lian,以yi及ji簡jian化hua庫ku存cun管guan理li。然ran而er互hu操cao作zuo性xing問wen題ti讓rang這zhe種zhong希xi望wang化hua為wei了le泡pao影ying,不bu過guo為wei一yi級ji係xi統tong廠chang商shang開kai啟qi了le新xin方fang法fa,使shi其qi能neng夠gou利li用yong來lai自zi小xiao廠chang商shang的de無wu線xian電dian設she備bei來lai控kong製zhi針zhen對dui不bu同tong地di區qu的de無wu線xian電dian設she備bei種zhong類lei的de快kuai速su增zeng長chang。
分布式基站架構已經生根。這種架構對基帶處理池進行集中化(有時稱為超級宏),能夠支持更多的無線電設備,從而實現更有效的覆蓋和負載平衡。數據中心和雲計算的成功催生了 Cloud RAN 概念。Cloud RAN 通過對運行在服務器群上的基帶池進行虛擬化來擴展分布式基站架構。Cloud RAN 有多種優點,它允許使用更低成本的計算資源,充分利用現成的服務器機箱進行低成本 RAN 部署,實現負載平衡,以及顯著簡化網絡配置。當廣泛實現時,Cloud RAN 能確保讓第三方提供商擁有網絡,使多個虛擬網絡提供商能夠專注於內容和服務。
亞太地區接受 Cloud RAN 架構比較早,因為這裏的運營商具有充足的光纖資源來部署遠程射頻單元。電信運營商正在研究將 1 至 3 層基站協議棧和演進分組核心網作為虛擬機在現成的服務器上托管。第 1 層基帶功能、fenzuchuliyijianquanxingxuyaofuwuqishiyongzhuanyongjiasuka,yinweitongyongjisuanwufagaoxiaoshixianzhexiegongnengyihuodesuoxudegaotuntulianghedishiyanxingneng。jiangjizhanyiyizuruanjiangongnengdexingshijinxingtuoguan,zheyangjuyouhendayoushi。dianxinyunyingshangzaiyebuxuyaogenjufengzhirongliangyaoqiukuojianwangluole。ershigenjuxuyaozaiyunzhonglihuajizhan,yitigongsuoxudefugaifanweiherongliang。Cloud RAN 允許基站位於存儲大部分內容的數據中心內。這樣能實現更高的效率以及內容的有效傳播。
目前有幾大障礙正阻礙 Cloud RAN depuji。daoyuanchengshepindanyuandedishiyandidoudongchangjulilianjiejiushiyigehendadetiaozhan。xianchengdefuwuqibujubeigaoxiaoyunxingjidaichulisuoxudejisuanziyuan。yingshiyongdianxinjifuwuqi,zhezhongfuwuqijubei L1 基ji帶dai加jia速su卡ka,可ke用yong來lai托tuo管guan運yun行xing於yu虛xu擬ni環huan境jing的de基ji帶dai處chu理li池chi。在zai有you些xie地di區qu比bi較jiao落luo後hou的de係xi統tong廠chang商shang在zai這zhe項xiang技ji術shu上shang則ze處chu於yu領ling先xian地di位wei,以yi打da破po市shi場chang格ge局ju並bing獲huo得de市shi場chang份fen額e,迫po使shi優you勢shi廠chang商shang為wei穩wen住zhu市shi場chang份fen額e而er采cai取qu跟gen隨sui策ce略lve。電dian信xin運yun營ying商shang歡huan迎ying這zhe一yi趨qu勢shi的de到dao來lai,目mu的de是shi使shi他ta們men的de雲yun計ji算suan資zi產chan與yu網wang絡luo基ji礎chu設she施shi協xie調tiao發fa展zhan,以yi簡jian化hua部bu署shu和he維wei護hu工gong作zuo。

圖 1 - Cloud RAN 網絡架構
fenbushijizhanjubeidutedeyoushi,nenggougenjubendiyonghupianhaogaosuhuancunneirong,yigaishanfuwujiaofu,bingzaishujuyuanfujinchulishujuyimanzushiyanminganxingyingyongxuqiu。zailinjinyonghudebianyuanjinxingshujuchuli,nengshixianchaodishiyanfangwen,shidingzhifuwubushuchengweikeneng。MEC 將 IT 與通信在網絡邊緣整合,以實現新的服務和業務。位置服務、物聯網 (IoT)、視頻分析、增強現實、本地內容分配以及數據高速緩存都屬於經 MEC 鑒定的用例。要想使用 MEC 架構,應向宏基站和超級宏基站添加服務器,用以進行本地計算和存儲,以支持新的應用。人們正在開發應用開發協議棧、工具和框架,以使生態係統能夠推出新的應用,並整合針對多種垂直市場的服務項目。MEC 的de主zhu要yao障zhang礙ai在zai於yu為wei基ji站zhan添tian加jia服fu務wu器qi和he存cun儲chu設she備bei所suo產chan生sheng的de場chang地di租zu金jin,以yi及ji維wei護hu和he收shou費fei策ce略lve。目mu前qian,收shou費fei策ce略lve和he規gui則ze功gong能neng是shi由you電dian信xin運yun營ying商shang控kong製zhi的de核he心xin網wang絡luo的de一yi部bu分fen。派pai生sheng的de PCRF 功能需要在基站中本地托管,以讓電信運營商和其他內容提供商公平地向終端用戶收取服務費。

圖 2 - 移動邊界計算的概念圖
針對 2020 年信息社會的 5G 技術會進一步加深 Cloud RAN 與 MEC 之間架構對立所形成的兩難境地。為了用越來越稀少且有限的頻譜滿足 2020 年的預期數據需求,5G 的目標是繼續通過技術(例如麵向 6GHz 以下和 6GHz 以上頻譜的 Massive MIMO)來改善頻譜效率。Massive MIMO 係統使用大量天線來形成單位用戶波束,這樣能顯著改善能效和吞吐量。此外,Massive MIMO 還有一大優勢,允許天線信號鏈使用便宜的低功耗元件。Massive MIMO 技(ji)術(shu)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)毫(hao)米(mi)頻(pin)率(lv)和(he)厘(li)米(mi)頻(pin)率(lv),這(zhe)些(xie)頻(pin)率(lv)資(zi)源(yuan)價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi)而(er)且(qie)使(shi)用(yong)率(lv)低(di),擁(yong)有(you)大(da)塊(kuai)連(lian)續(xu)頻(pin)譜(pu)。這(zhe)種(zhong)頻(pin)率(lv)下(xia)的(de)窄(zhai)筆(bi)形(xing)波(bo)束(shu)會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)天(tian)線(xian)增(zeng)益(yi),能(neng)夠(gou)補(bu)償(chang)高(gao)傳(chuan)播(bo)損(sun)耗(hao)。除(chu)了(le)優(you)勢(shi)外(wai),Massive MIM 也存在一些不足之處。通過預編碼實現數字波束形成以處理大量有效無線電信號鏈和 L1 基帶時,複雜度顯著增加。基帶處理信號鏈和無線電之間的帶寬要求顯著提高。為了經濟實惠地實現這些係統,有必要將 L1 基帶信號處理與無線電進行集成。未來的這種功能劃分可能會導致網絡節點回到傳統基站架構,即所有 L1 至 L3 層和無線電功能都處在相同位置。

圖 3 - 毫米波 Massive MIMO (200 MHz 64x64 天線陣列)係統
移動邊緣計算和 Massive MIMO 技術有可能意味著分布式基站的整合,因從阻礙向 Cloud RAN 的de轉zhuan變bian。實shi際ji上shang,頻pin譜pu限xian製zhi使shi人ren們men有you必bi要yao使shi用yong多duo種zhong不bu同tong網wang絡luo架jia構gou共gong存cun的de優you點dian,以yi滿man足zu不bu斷duan增zeng長chang的de帶dai寬kuan需xu求qiu。單dan元yuan密mi度du增zeng加jia使shi得de稀xi有you頻pin譜pu資zi源yuan的de重zhong用yong成cheng為wei可ke能neng。未wei來lai幾ji年nian,這zhe種zhong趨qu勢shi將jiang使shi分fen布bu式shi基ji站zhan變bian得de更geng像xiang是shi迷mi你ni型xing數shu據ju中zhong心xin。另ling一yi方fang麵mian,將jiang Cloud RAN 分成許多迷你型數據中心或許是利用遠程射頻單元連接來滿足嚴格的確定性時延和同步要求的一種方法。兩種架構也許會在中間靠攏。Cloud RAN 和 MEC 架構可以共存以相互補充。Cloud RAN 可以依靠邊緣計算節點的低時延和臨近優點;而邊緣計算則受益於集中試網絡部署、管理和服務提供。隻有時間能告訴人們在未來的 3 至 5 年裏隨著行業向 5G 轉移,這兩種架構的采用情況。最終用戶應用、基於網絡部署與維護成本的運營商偏好以及設備廠商的係統解決方案都可能是決定二者之間微秒平衡的關鍵因素。
總之,無線網絡中的異構性還將繼續增加。不大可能決出明顯的勝者。需要在 Cloud RAN 與(yu)移(yi)動(dong)邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)實(shi)現(xian)良(liang)好(hao)平(ping)衡(heng)以(yi)有(you)效(xiao)支(zhi)持(chi)無(wu)線(xian)寬(kuan)帶(dai)服(fu)務(wu)。無(wu)線(xian)寬(kuan)帶(dai)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)不(bu)會(hui)傾(qing)向(xiang)某(mou)個(ge)極(ji)端(duan),而(er)是(shi)要(yao)平(ping)衡(heng)投(tou)資(zi)以(yi)繼(ji)續(xu)構(gou)建(jian)互(hu)補(bu)技(ji)術(shu),從(cong)而(er)有(you)效(xiao)服(fu)務(wu)於(yu) 2020 的信息社會。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



