利用数据中心技术，中移动C-RAN计划要将服务器变身基站

号称全球用户最多的电信业者中国移动在2012年移动通讯世界大会(MWC)上表示，该公司打算把服务器变身为蜂窝基站──他们正在利用数据中心技术，从根本上降低蜂窝网络的成本与耗电量。

在去年3月，一个成员包括电信服务业者与设备供应商的产业组织NGNM，发起一项名为“云端无线接取网络(Cloud Radio Access Network，C-RAN)”的计划，初始参与成员包括英特尔、IBM、华为与中兴等大厂；该计划的主要目标是降低蜂窝基站的功耗与相关成本。尽管该计划仍面临许多技术与商业障碍，支持者已经建立了一套示范系统并进行现场实测，期望最快能在2013年中推出商用产品。

C-RAN的概念是要把至少1,000个基站的功能集合到数据中心，再将之以光纤与多个无线终端连结；与今日的分布式3G网络架构相较，这种中央化系统据说可节省15%的设备成本、让营运成本减50%，功耗更可大幅降低70%。

“基本上，我们将颠覆目前的标准分层原理，并让电信网络看来更像是一种混搭式(mash up)的。”中国移动研究院(China Mobile Research Institute)院长黄晓庆表示：“在现有的网络架构下，户外基站的功耗就占据整体网络的67%，而且其比例还在增加中；如果我们持续采用这种省电效率不佳的方案，后果真是很难想像。”

为此，IBM与英特尔出手协助，将3GPP标准程序移植到x86服务器所执行的软件上、而非传统基站内的ASIC与DSP；华为与中兴则以通用图形处理器以及软件无线电元件，开发了两套示范系统。据了解，上述示范系统已经在数个中国城市进行实验性布署；而虽然有部分蜂窝网络已经朝更中央化迈进，但并没有采纳C-RAN概念。

“目前该技术尚未达到商用阶段，但我们已经证明，它具备可利用现有处理器与常见连结方案实现的潜力。”黄晓庆指出：“我们期望在接下来的3~4年让该技术量产。 ”

英特尔最近为其Xeon处理器推出一款搭配芯片，可协助一部分封包处理以及网络安全任务；此外该公司还表示，正在开发能扮演基站任务中DSP角色的下一代芯片。总之目前C-RAN还有许多障碍有待克服，其中主要的是缺乏宽频骨干网络连结方案，来满足这种蜂窝数据中心的需求。

中国移动所倡导的方案，是以光纤来连结C-RAN与无线终端，因为该公司已经大量布建光纤网络；但全球其他区域的电信业者，因为缺乏光纤网络，大多数是采用微波(microwave)或是铜线连结。事实上，有些供应商就认为C-RAN会成为亚洲电信业者专属方案，因为此区域业者大多都有布建所需的光纤网络。

黄晓庆也认为，做为C-RAN计划的一部分，可能需要整套全新的骨干网络介面。例如在服务器方面，会需要新一代的软件定义网络布置方案，降低对硬件的依赖程度；这种新方案需要进一步将目前数秒的反应时间缩短，达到仅数毫秒(millisecond)的即时反应。“可以选择布建一种包含即时与非即时反应部分的二阶层(two-tier)无线云端网络。”黄晓庆指出。

而就算以上的障碍都可以克服，究竟目前大型数据中心的省电技术，是否也能适用于无线网络架构，其实还不是很确定。在技术障碍之外，要实现C-RAN概念，服务器制造商需要延揽具备电信专长的人员；此外包括阿尔卡特-朗讯(Alcatel-Lucent)、爱立信(Ericsson)、诺基亚西门子(Nokia Siemens Networks)等电信设备业者，都需要采纳这种服务器架构。

所以问题在于“如何建立一种我们需要的产业竞合模式。”黄晓庆指出：“在过去4~5年，传统基站设备业者从一开始的不信任转变为愿意提供资源，现在则是将C-RAN视为策略性关注议题。”

C-RAN概念也需要去了解目前让产业界兴趣正浓的小型基站，厂商将之视为能以具成本效率方式扩张蜂窝网络覆盖率的方案，特别是都会区的新一代LTE网络。“我的看法是，未来将会出现单一基站可处理1万个收发器的解决方案，也会出现只要单一芯片就能做为基站的SoC。”

业界广泛认为，混合蜂窝通讯与WiFi的小型基站将会兴起；黄晓庆表示，他们在这方面也与芯片业者共同合作，投入研发同时提供手机与小型基站应用的蜂窝/WiFi芯片组：“今日的基站使用的严苛规格是可能放宽的，因此我们将可运用手机芯片。”而这也意味着未来不只能用x86服务器打造C-RAN中心设施，也可以使用ARM内核处理器。

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