隨著5G時代的到來，網絡正朝著開放化的方向發展演化。移動網絡運營商（MNO）和通信服務提供商（CSP）正在尋求能減少成本和加快部署的解決方案，以滿足未來幾年苛刻的網絡覆蓋和容量目標。這使得蜂窩設備供應商在提供4G、5G、雙模、宏基站以及室內外小基站等設備時在成本和性能的平衡上面臨巨大挑戰。因此，設備供應商轉向芯片廠商，尋求具(ju)有(you)實現靈活度、低成本、低功耗，并可以支(zhi)持例如開(kai)放式接(jie)入網絡(luo)（RAN）和行業標(biao)準接(jie)口(kou)的芯(xin)片解決方案。
5G RAN和分布式網絡
在(zai)過去的(de)(de)(de)3-4年里，開放式無線接入網(wang)絡(luo)因能(neng)為蜂(feng)窩網(wang)絡(luo)供應鏈提供多(duo)樣化的(de)(de)(de)解決方案，允許新廠(chang)商與日趨集中的(de)(de)(de)現有頭部(bu)廠(chang)家展開競爭(zheng)，從而成(cheng)(cheng)為行業(ye)組織(zhi)和政(zheng)府(fu)部(bu)門(men)(men)廣泛討(tao)論的(de)(de)(de)一個熱門(men)(men)話題。運(yun)營商的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本壓力、對網(wang)絡(luo)安全的(de)(de)(de)需求(qiu)以及對設備(bei)供應商多(duo)元(yuan)化的(de)(de)(de)期望促使(shi)設備(bei)商去尋(xun)求(qiu)既能(neng)滿足(zu)嚴格要求(qiu)又能(neng)獲得最(zui)佳(jia)實踐(jian)的(de)(de)(de)方案。
除了3GPP定義的(de)(de)核心網(wang)絡(luo)和(he)RAN設(she)備(bei)之間的(de)(de)接(jie)口(kou)，以及(ji)小基站論壇（Small Cell Forum，SCF）定義的(de)(de)MAC和(he)PHY之間的(de)(de)FAPI接(jie)口(kou)外，O-RAN聯盟等運營(ying)(ying)商(shang)領導的(de)(de)組(zu)織也一直在(zai)為分布式(shi)網(wang)絡(luo)的(de)(de)開(kai)放式(shi)前(qian)傳(chuan)接(jie)口(kou)標準進行開(kai)發和(he)集成工(gong)作。這(zhe)種RAN的(de)(de)拆分架(jia)構包(bao)括中央(yang)單(dan)元（CU）、分布式(shi)單(dan)元（DU）和(he)無線單(dan)元（RU），使得來(lai)(lai)自多個(ge)供應商(shang)的(de)(de)RAN設(she)備(bei)能(neng)夠(gou)互聯互通，通過引入行業競爭來(lai)(lai)降低成本。這(zhe)種架(jia)構還提(ti)供了額外的(de)(de)網(wang)絡(luo)擴展能(neng)力以滿足運營(ying)(ying)商(shang)提(ti)高容量和(he)覆蓋范(fan)圍的(de)(de)需(xu)求(qiu)。
分(fen)布式(shi)網(wang)絡（Disaggregated networks）是在LTE（4G）時代提(ti)出的(de)(de)(de)一(yi)個概念，它使(shi)用(yong)云化的(de)(de)(de)RAN來(lai)作為網(wang)絡的(de)(de)(de)一(yi)種拆(chai)分(fen)方式(shi)，并且現(xian)在變得(de)逐漸盛(sheng)行起來(lai)，其(qi)中(zhong)一(yi)些RAN處理可以卸載到(dao)現(xian)成的(de)(de)(de)商用(yong)（Commercial off-the-shelf，COTS）服務(wu)器(qi)或(huo)基于(yu)X86處理器(qi)的(de)(de)(de)服務(wu)器(qi)上，然后通過(guo)標準化接口連接到(dao)低(di)成本(ben)(ben)的(de)(de)(de)無線單元(yuan)。在超低(di)成本(ben)(ben)的(de)(de)(de)無線單元(yuan)和基帶單元(yuan)（BBU）之(zhi)間會使(shi)用(yong)CPRI接口；但(dan)是CPRI接口存在較多私(si)有(you)內(nei)容，需要對這(zhe)部分(fen)進行標準化以實現(xian)設(she)備供應(ying)商的(de)(de)(de)多樣化。
采(cai)用(yong)前(qian)傳或(huo)回(hui)傳基礎(chu)設(she)施架構(gou)(gou)的(de)另一個因素(su)是，在這(zhe)種架構(gou)(gou)下企(qi)業專(zhuan)網(wang)發展和(he)全(quan)新的(de)部(bu)署網(wang)絡都可受益于核心(xin)網(wang)絡、基帶(dai)和(he)無(wu)線(xian)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)光纖投資。這(zhe)樣可以(yi)在DU和(he)RU之(zhi)間(jian)實現高(gao)傳輸帶(dai)寬和(he)低延遲(chi)的(de)前(qian)傳連接，允許在DU中進行更(geng)多的(de)RAN處(chu)理，并(bing)使(shi)RU變得更(geng)簡單。對(dui)于前(qian)傳基礎(chu)設(she)施是“非(fei)理想(xiang)”的(de)銅(tong)纜情況，較(jiao)好的(de)部(bu)署方式(shi)是使(shi)用(yong)完全(quan)集(ji)成的(de)RAN，或(huo)是賦(fu)予無(wu)線(xian)單元更(geng)多的(de)處(chu)理能力的(de)拆分形式(shi)為split 2或(huo)split 6的(de)架構(gou)(gou)。
在不同的應用場景中(zhong)，與(yu)RAN架(jia)構(gou)和規范一起發揮作用的還有(you)各種部署用例，包(bao)括：
提(ti)供廣域(yu)網絡覆蓋的大(da)型室外基站：往往采用具有(you)多達(da)64根(gen)天線(xian)的大(da)規模(mo)多路輸(shu)入多路輸(shu)出（mMIMO）模(mo)式，以提(ti)供高(gao)能效的定向波(bo)束。
低頻段的(de)室外微蜂窩基站(zhan)：提供最高(gao)可達4T4R或8T8R的(de)覆蓋能力，并對能效有較高(gao)要求的(de)解決方案。
室(shi)內(nei)企業(ye)級應用的無線單元：發射(she)功率(lv)會因為需要以(yi)太網供電（PoE），以(yi)及安裝在墻(qiang)壁或天(tian)花板使用時僅能(neng)用散熱(re)器來散熱(re)而受到嚴格(ge)限制。
中立網絡(luo)服務提(ti)供商(shang)的無線單(dan)元：采用多載(zai)波解決方案，帶寬需(xu)要比100MHz FR1寬2-3倍。
服務于(yu)多(duo)樣(yang)化頻(pin)(pin)譜的解決方案(an)：由(you)于(yu)全球5G NR的頻(pin)(pin)譜多(duo)樣(yang)性比LTE更顯著，因此對信道(dao)頻(pin)(pin)段、帶寬和載波聚(ju)合有非(fei)常多(duo)的挑戰，這導(dao)致(zhi)眾多(duo)客戶特制的射頻(pin)(pin)前端設(she)計(ji)和靈活的基帶解決方案(an)，并且客戶尋(xun)求芯(xin)片廠商提供支持這類解決方案(an)的芯(xin)片設(she)計(ji)。
低時遲應用：諸如(ru)視頻點播等(deng)需要邊緣服務(wu)器來實(shi)現最高(gao)的(de)性能和效率。
雙(shuang)模5G/LTE無(wu)線(xian)單(dan)元、非(fei)獨立接入(ru)（Non-Standalone Access，NSA）和(he)支持(chi)頻譜(pu)重耕的應用：要求在(zai)同(tong)一個無(wu)線(xian)單(dan)元內同(tong)時支持(chi)5G和(he)LTE，或能通過軟件升級進行(xing)靈活(huo)切換，以最大限(xian)度降低運營商的物料(liao)清單(dan)（BOM）成本。
5G帶來挑戰，開放性的RAN提供解決方案
全新的(de)5G網(wang)絡(luo)給設(she)備商帶來了(le)無數挑戰：一(yi)(yi)，由(you)于(yu)環(huan)境保(bao)護政策的(de)限(xian)制(zhi)(zhi)和(he)(he)用電(dian)成本(ben)的(de)經濟性考慮，運(yun)營商必須確(que)保(bao)所部署(shu)的(de)5G基礎(chu)設(she)施是(shi)低功耗的(de)、能滿足(zu)可(ke)持續性目標的(de)解決(jue)方案(an)，這(zhe)對5G的(de)實施和(he)(he)成功部署(shu)至關重要(yao)(yao)。此外，無線單元需(xu)要(yao)(yao)在(zai)沒有(you)(you)主動散(san)熱的(de)情況(kuang)下(xia)運(yun)行(xing)，并且在(zai)許多情況(kuang)下(xia)需(xu)要(yao)(yao)在(zai)PoE供電(dian)功率限(xian)制(zhi)(zhi)范圍內運(yun)行(xing)。二，由(you)3GPP、O-RAN聯盟和(he)(he)SCF定義的(de)下(xia)一(yi)(yi)代開放接口(kou)，例(li)如O-RAN聯盟的(de)開放前傳，正在(zai)進(jin)一(yi)(yi)步(bu)優化(hua)和(he)(he)發展標準(zhun)過程(cheng)中(zhong)。現(xian)(xian)有(you)(you)成熟(shu)且經過優化(hua)的(de)系(xi)統級芯片(pian)（SoC）即使包括了(le)eCPRI等接口(kou)，也(ye)需(xu)要(yao)(yao)具備擴展性支持實現(xian)(xian)進(jin)一(yi)(yi)步(bu)演進(jin)的(de)標準(zhun)。三(san)，運(yun)營商、私有(you)(you)網(wang)絡(luo)服(fu)務(wu)商和(he)(he)中(zhong)立第三(san)方網(wang)絡(luo)提供商等不(bu)同類型客(ke)戶的(de)需(xu)求，需(xu)要(yao)(yao)靈活(huo)的(de)RAN來滿足(zu)多樣化(hua)的(de)頻譜要(yao)(yao)求和(he)(he)載波帶寬，但現(xian)(xian)有(you)(you)的(de)第一(yi)(yi)代解決(jue)方案(an)不(bu)太理想，根(gen)源在(zai)于(yu)此類方案(an)通常基于(yu)昂貴且耗電(dian)的(de)服(fu)務(wu)器、加速卡和(he)(he)現(xian)(xian)場可(ke)編程(cheng)邏(luo)輯門陣列（FPGA）實現(xian)(xian)。
雖然Open RAN等(deng)5G標準不是萬能的(de)解決方案，但它們可(ke)以（也(ye)確實(shi)(shi)）解決了其(qi)中(zhong)一些挑(tiao)戰，并為(wei)5G設(she)備(bei)商和(he)運(yun)營(ying)商提供(gong)了一條更快、更具成(cheng)本(ben)效益的(de)設(she)備(bei)/服務的(de)上市路徑。運(yun)營(ying)商正(zheng)在以更低的(de)物料(liao)（BOM）成(cheng)本(ben)為(wei)目標，希望通過優化的(de)芯(xin)(xin)片解決方案來實(shi)(shi)現批量部署。在Open RAN等(deng)生態系統中(zhong)，設(she)備(bei)商的(de)多(duo)元化將促進競爭，從而降低成(cheng)本(ben)。諸如(ru)比科奇等(deng)芯(xin)(xin)片供(gong)應商已經形成(cheng)了高性(xing)(xing)能基(ji)帶SoC產品(pin)和(he)以降低系統功耗(hao)的(de)產品(pin)路線(xian)圖。硬化的(de)基(ji)帶/RFIC中(zhong)的(de)數字預失真（Digital Pre-Distortion，DPD）算法有助(zhu)于(yu)提高射頻功率效率。設(she)備(bei)商、運(yun)營(ying)商以及諸如(ru)O-RAN聯盟和(he)電(dian)信基(ji)礎設(she)施項(xiang)目（TIP）等(deng)組(zu)織(zhi)都設(she)立了開(kai)放性(xing)(xing)RAN實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)，正(zheng)在不斷測試開(kai)放性(xing)(xing)RAN接(jie)口的(de)互(hu)操作性(xing)(xing)。
結論
未來(lai)的(de)網絡必(bi)須以(yi)(yi)開放(fang)、靈活、優化和(he)可互(hu)操作的(de)芯(xin)片為基(ji)礎，并由業(ye)(ye)內一流(liu)設備商來(lai)組(zu)成(cheng)的(de)多樣化生(sheng)態系統(tong)。為了競(jing)爭，作為挑(tiao)戰者的(de)開放(fang)性RAN設備商需(xu)要獲(huo)得支持Open RAN等(deng)5G標準(zhun)的(de)芯(xin)片，并且他們可以(yi)(yi)在公(gong)開市(shi)場上(shang)購買到這(zhe)些芯(xin)片，以(yi)(yi)便與傳統(tong)供應(ying)商競(jing)爭。PC802是業(ye)(ye)界(jie)首(shou)款專(zhuan)為5G NR/LTE小基(ji)站的(de)分布(bu)式和(he)一體化RAN架(jia)構而設計的(de)PHY SoC；憑借PC802 SoC，比科(ke)奇(qi)通(tong)過賦能設備制造(zao)商中的(de)新(xin)加入者和(he)挑(tiao)戰者企業(ye)(ye)，使其能夠在開放(fang)性RAN設備市(shi)場上(shang)競(jing)爭，也為Open RAN等(deng)新(xin)的(de)5G標準(zhun)的(de)發展做出貢獻。
