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電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：在智能手機和平板電腦高歌猛進的同時，另一個大型的移動市場正在經(jīng)歷著轉變。這個四百多億的蜂窩基礎設施市場面臨著來自多方面的侵蝕。
在發(fā)展中的小型基站的一個新級別會重塑當前蜂窩網(wǎng)絡的格局。實際上，市場觀察者預期到2016年絕大部分新裝基站將會是各種版本的小型蜂窩。
與此同時，中國移動則在相反方向掌握了主動權，推廣類似數(shù)據(jù)中心的大型基站的建設。英特爾公司支持中國移動的這個舉動，并計劃在下一年借助其用在自家Xeon服務器CP上的一個類似DSP的協(xié)同處理器來進入擠占市場。
從家庭基站到超大型基站
到目前為止，基站通常都是一個類型，被放置在室外天線塔下面的密封盒子里面。這些無線世界的大型主機從幾年前開始就受到一些被稱作“家庭基站”的小型住宅終端的攻擊，這些終端逐漸應用到蜂窩服務不能覆蓋的獨立住宅的范圍。
作為下一代蜂窩網(wǎng)絡的一部分的家庭基站正處在緩慢穩(wěn)步上升階段。同時，這個概念迅速占領了傳統(tǒng)基站和家庭基站之間的空白區(qū)域。這些被叫做小型蜂窩的基站將會被一些運輸公司和私人公司應用，以形成第二層無線網(wǎng)絡在城市里面提供更大的容量和擴展在農(nóng)村的覆蓋范圍。
幾種不同類型的小型蜂窩將要面世，類似百萬分之一、兆份之一等概念和Metrocells仍舊在演變。有些將會集中在室內安裝去服務相關的小部分人，當他們坐或行走在辦公室和商店之間，將會逐漸被信號覆蓋。而另一些則需要牢固的安裝在室外服務大部分的移動用戶。
阿爾卡特朗訊在移動世界大會展示了其幾個小蜂窩基站，包括了圖左所示連接到博通參考設計的Metrocel而搭建的小型LTE網(wǎng)絡。西班牙電信在移動世界大會的演示網(wǎng)絡里同樣使用到了阿爾朗特朗訊的小型基站。
各方都認為基站必須同時支持3G、LTE和WIFI網(wǎng)絡。它們在三網(wǎng)的相互間和新舊基站間做到無縫切換。
這些要求涉及到的軟件和相關標準正在研發(fā)。例如第三代合作伙伴這個團體正在設計一個IP流可移動性技術規(guī)格去把蜂窩的認證、安全、管理能力嫁接到WIFI上面。
運營商希望促進小型基站的合作，旨在分攤建立新無線網(wǎng)絡的巨額花費。在某些情況下，他們被逼和另一些運營商、政府和商家去共享安裝在街燈或者公共建筑上面的基站。
博通基礎設施部門的首席技術官Nick IIyadis聲稱：這三種途徑都可能會出現(xiàn)。有一些運營商會疊加一些小型基站到他們的大型基站網(wǎng)絡上。通過電信設備的控制平臺協(xié)議IUB直接連接小型基站和大型基站。一部分則應用在獨立網(wǎng)絡的家庭基站和大型基站。剩下的那些則會采用中國移動定義的云無線接入網(wǎng)絡途徑。
“他們都有正反兩方面，我希望到最后這三者能夠共存。”IIyadis這樣說道。
對那些基站搭建商來說，這是一個很好的機遇。
基站供應商的壓力
飛思卡爾半導體無線接入部門的市場經(jīng)理Stephen Turnbull說到：“運營商在尋找不同的方法去覆蓋信號，這給基站供應商添加了不少的壓力?！彼瑯犹岬剑骸霸谕粫r間有很多的協(xié)議和形狀系數(shù)給到基站OEM廠家，所以在價格和效率方面他們面臨嚴峻的挑戰(zhàn)?！?/p>
目前市場上的大型基站供應商有阿爾卡特朗訊、愛立信、華為、諾西，下年他們和如Airvana、IP.Acess和Ubiquisys等家庭基站供應商之間應該會有一場惡戰(zhàn)。
在低端市場的競爭尤其激烈。凱為半導體基礎設施部門的總經(jīng)理Y.J.KIM認為在路由公司進入之后，公司間的交火會更加多。而一些小供應商可能會被那些已經(jīng)供應家庭基站的巨頭收購。
僅服務于64到128個用戶的室外基站市場也是一個需要關注的領域。“從字面上看，目前在那里沒有任何部署，但運營商在這個方面沒有處理好，我認為這一切將會變得異常有趣?！盇BI Research 移動網(wǎng)絡部門的業(yè)務主管Aditya Kaul說道?！八麄冞^去租用屋頂或者土地去安置信號塔和大型基站?！?/p>
Kaul堅信大型OEM廠家會主要集中在室外基站和室內模式的小基站。但隨著運營商將他們的網(wǎng)絡通過這兩者整合到一起，他認為“大供應商會掌控局面，同時在接下來的兩三年里會逐漸收購那些小供應商。”
從專用集成電路到片上系統(tǒng)
系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是逐漸集成化，小到半導體設計者可以用手拿著。傳統(tǒng)的大型基站通過應用不同的ASIC、DSP和FPGA，經(jīng)過不同廠商設計，得到不同的產(chǎn)品。
在另一方面，小型基站由于SOC的價格、尺寸和功率優(yōu)勢等原因，它們向著多芯異相SOC發(fā)展。
由于到這個轉變，飛思卡爾、LSI和TI等基站硅提供者在今年早些時候為基站制造了28nm的SOC。
Kaul認為“他們的策略就是依靠一個單芯片架構控制小基站大基站的每一個細節(jié)。”
博通的IIyadis認為片上基站是一個完美作品。這個公司現(xiàn)在仍然通過其最近收購Net Logic Microsystems和其他公司所獲得的內部核心和IP技術來設計這些產(chǎn)品。
“把DSP、硬件加速核心、數(shù)據(jù)包處理器和回程功能加到單獨設備上是非常普遍的?！盜Iyadis如此說道。他同時拒絕評論任何未曾發(fā)布的產(chǎn)品。“到最后，一旦市場團結在一起，WIFI也許會被集成到基站SOC，但現(xiàn)在說這個還為時過早?！?/p>
TI集成了一個32核心到期最新的Keystone II芯片上，其中包括了四個ARM 的A15處理器和他自家的C66X DSP和數(shù)據(jù)包處理器、一個RapidIO接口和天線電路。其主要競爭者飛思卡爾用e6500電源核心和128位AltiVec SIMD單元和SC3900 StarCore數(shù)字信號處理器來制造了QorIQ Qonverge芯片。
LSI則用了一個1GHZ以上的PowerPC核心和新的嵌入式安全性能在其最新的AXM2500芯片上。這公司在未來將逐漸過渡到ARM核心。
“最重要的是有大量的芯片集成，因此板會變得更便宜更小。同時耗費會更加少?！盩I無線基礎設施部門的技術策略部主管Tom Flanagan如此說。
Cavium聲稱其通過將6個未定義的第三方DSP和四個64位MIPS核與其Octeon Fusion SOC集成到一起來占領市場。
“這就意味著我們可以處理更多的用戶資料，其上下行處理速度可以去到150M每秒?！盋avium的KIM說道。
KIM聲稱其網(wǎng)絡處理器應用在十大OEM廠家中八間廠商的大型基站上面。但那些芯片不能在下一代設計中將其部分集成。
與此同時，Cavium也被吸引去制造這最新的小基站，并通過OEM系統(tǒng)抽樣傳遞給運營商。最新的Fusion SOCs將會在秋天量產(chǎn)。
PMC-Sierra同樣是一個供應商，它目前有一系列的數(shù)據(jù)包處理器應用在大基站、小基站和回程系統(tǒng)上面。
智能天線，超級回程
有些大基站OEM廠商注意到了密集移動線路處理區(qū)域的轉變。相對于部署更多的小型蜂窩去處理通話，他們更傾向于提供有波束陣列的天線去捕捉更多的信號。
諾基亞西門子網(wǎng)絡收購了摩托羅拉在天線陣列方面有影響力的技術。據(jù)聞阿爾卡特朗訊和愛立信也在研究相同的技術。
一個類似的波束系統(tǒng)原型已經(jīng)應用在用戶的家用路由器上面?！拔壹依锩嬗幸粋€這樣的路由，一旦其發(fā)現(xiàn)我在有效范圍出現(xiàn)，就會將信號轉移過來。”博通的IIyadis如此說。“但當有很多用戶的時候，其效率就沒那么高，因為它要保證覆蓋整個范圍?！?/p>
ABI的Kaul說：“我個人對此有點懷疑。帶有智能天線的小型蜂窩會有效率增益，但當你按比例放大網(wǎng)絡并將其引入到WIFI中來，這對一個系統(tǒng)處理來說，就會變得相當復雜了?！?/p>
當智能手機用戶從一個應用程序轉移到另一個應用程序，在天線線路模式里面的轉變將會變得更難控制?！斑@演示的是一個偉大的技術，但在現(xiàn)實世界里面，但我不知道部署好之后它怎么才能發(fā)揮出來一樣的效果。”Kaul補充說道。
TI的Flanagan說：“好消息就是這些陣列可以使用更小尺寸、更低價的功率放大器，這會減小屋頂?shù)碾娮用芗潭?。最終，一些運營商會采用天線陣列和小型蜂窩混合的解決方案?！?/p>
“無論怎么說，基站和天線從3G到LTE的發(fā)展方向促使蜂窩網(wǎng)絡的回程部分的數(shù)據(jù)速率由千兆位向萬兆位轉變?！盤MC-Sierra移動和寬頻部門的市場部副總裁Robert O’Dell如是說。
Cavium說：“縱觀全球，運營商們應用至少六種不同的的光纖和無線去連接基站線路回程到中心機房。 Cavium盡力去維持與每個技術領域芯片制造商之間的聯(lián)系去幫助他們在回程系統(tǒng)的設計里面獲得成功?！?/p>
無線選擇的工作范圍覆蓋從工作在6GHZ頻段的近視距解決方案到極高頻領域的詩句連接。在某些情況下，運營商甚至會用WIFI這種低成本的方案去滿足其擴展網(wǎng)絡的需求。
IIyadis說：“從小型蜂窩的分布式網(wǎng)絡中找到一種經(jīng)濟的回程方案是非常困難的。”
在移動世界大會，諾基亞西門子通信展示其主動的波束天線，將其吹捧為小型蜂窩的替代品。
補充：中國和英特爾能否定義移動基礎設施？
即使有小型、微型和家用基站的出現(xiàn)。一些學派仍然認為有些基站會變得更大，架構裝配也如PC一樣簡單。
中國移動現(xiàn)在正在計劃用一個相當于一個小型數(shù)據(jù)中心的X86架構的服務器區(qū)取代大部分的基站。Intel，IBM，華為和中興已經(jīng)在云無線網(wǎng)絡接入的概念驗證設計方面有了合作。Intel已經(jīng)在研發(fā)配對其自家Xeon服務器芯片的下一代SOC，這能夠處理基站的的大部分DSP功能。
中國移動研究所的總經(jīng)理BILL HUANG說：“如果要把云無線網(wǎng)絡接入投入商業(yè)領域還需要幾年的時間，而將他們廣泛使用則需要上十年的時間?！敝袊苿邮鞘澜缟献畲蟮倪\營商，它們擁有6.5億的用戶。
HUANG承認云無線網(wǎng)絡接入需要大量的回程管道。中國擁有異常龐大的光纖將偏遠的天線連接到數(shù)據(jù)中心。但這需要一軍隊的機器人去安裝足夠的光纖以滿足全國的實際應用個。Huang開玩笑道。
然而，支持者們已經(jīng)研發(fā)出了演示系統(tǒng)，執(zhí)行現(xiàn)場測試和計劃在2013年中將其商業(yè)產(chǎn)品投入市場?！昂苊黠@這不是一個技術很完善的產(chǎn)品，但我們用現(xiàn)代處理器去展示其潛力，這是可行的。”Huang如此說。
相對于目前分散的3G網(wǎng)絡，如此集中的系統(tǒng)理論上可以減少15%的投資費用、50%的生產(chǎn)費用和70%的電源損耗。中國的幾個城市已經(jīng)對這個系統(tǒng)實施試運行。有些已經(jīng)朝著更集中化的蜂窩網(wǎng)絡發(fā)展，但這并不包含云無線網(wǎng)絡接入的概念。
云無線網(wǎng)絡接入的在小型基站方面有很大的上升潛力，透過它可以擴大蜂窩覆蓋的成本效益，尤其是相對于最新的LTE網(wǎng)絡的城市范圍覆蓋。
Huang說：“我的觀點是小基站將會越來越小，而大基站則會越來越大。以后的世界就是一個基站可以處理上萬個收發(fā)，而另一個則是一個單芯的基站SOC?！?/p>
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實際上，人們對蜂窩和WIFI的混合應用期待已久。Huang說他早與硅晶片供應商合作去鼓勵廠家去設計蜂窩和WIFI芯片套裝，這個套裝也應該服務于手持設備和小型蜂窩基站。他認為當前蜂窩站點迫切需求需要被緩和，因此我們可以用手持設備芯片去建造。
“中國和Huang在驅動大型移動創(chuàng)造方面實際上有了展示業(yè)績記錄?！盡arvell移動研發(fā)部門的副總裁Ivan Lee強調?！斑@就使建造大基站去減少其數(shù)量的安裝講得通了，現(xiàn)在這就快失控了?！?/p>
在Marvell，LEE也提到Huang在中國移動搞出來的杰出創(chuàng)造TD-SCAMA?！拔覀儚牧汩_始，但我們現(xiàn)在是排名第一的智能手機TS-SCDMA芯片供應商，占領80%的市場份額?！發(fā)ee強調。
Marvell在其下一代手持設備芯片與其客戶廣泛合作，這款芯片是LTE的時分復用版本，是緊跟著TD-SCDMA而產(chǎn)生的，LEE認為TD-SCDMA的商業(yè)價值目前來說還是未知之數(shù)。
但是TD-SCDMA的用戶量在這一年會明顯增長，中國擁有世界上最多的智能手機用戶。LEE說。他補充道到年末，中國移動TD-SCDMA網(wǎng)絡規(guī)模會超過其中國內應用西方GSM和CDMA標準的主要競爭對手。
與此同時，Intel計劃在下一年發(fā)布一個應用在其Xeon服務器上的系統(tǒng)處理器，這回幫助Xeon處理DSP任務，應用得像一個基站?！拔覀儗硪苍S會看到Intel在基站套裝與飛思卡爾和TI展開競爭。”ABI研究說的移動網(wǎng)絡業(yè)務主管說道。
博通的Nick IIyadis說道：“Intel已經(jīng)開始擴大其市場份額，他們是一個財大氣粗的強勁對手?！辈┩暦Q他們再在計劃他們自身的基站SOC。
但Tom Flangan認為對于“云無線網(wǎng)絡接入理論”，Intel希望透過次進入基站領域。例如，光纖回程的需求對大部分運營商是毫無意思的。
Intel的XEON處理器有著不可忽略的問題，相對于TI和飛思卡爾等公司，他們在提高電源效率方面還有一段很長的路要走。我們添加了很多特別的功能，例如專用硬件的無線電處理，這甚至不會在DSP中編程?！薄猂ick Merritt
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