通信产业报记者 孟祥初
随着移动宽带技术不断发展和网络升级演进,无线通信领域涌现出一些新的技术和解决方案,其中尤以中国移动推出的C-RAN架构、阿尔卡特朗讯推出的lightRadio、诺基亚西门子通信发布的动态无线电、爱立信发布的AIR以及Wi-Fi联盟推出的Wi-Fi点对点技术为创新典范。诸如此类的创新技术和解决方案,是否将如创新者们所言“彻底改变无线网络的架构”,或者依然是基于现有技术的创新?
革命性创新需具备三点要素
这些引人注意的先锋创新技术,在诞生时均被赋予超前的理念和强大的功能。例如,阿尔卡特朗讯在推出lightRadio时称其为“将使全球移动通信网络的阻塞状况得到彻底改观,突破移动网络的发展瓶颈,标志着目前我们所知的基站和天线塔时代的终结。”当然不可否认,这些技术确实代表了最前沿的创新理念,并在实际测试中表现不俗。如中国电信科技委主任韦乐平表示,lightRadio是十分有意义的新发明,对解决中国电信C网覆盖、天线资源优化、基站选址等问题都有实际意义。
但无论是工业和信息化部通信科技委副主任陈如明、工业和信息化部电信研究院科技委副主任雷震洲、部电信研究院规划设计所副所长胡坚波,还是来自运营商的中国电信北京研究院无线研究室主任朱彩勤,以及学院派清华大学教授王京和电信专家侯自强,在接受《通信产业报》(网)记者采访时都表示了同样的态度:这些创新技术仅是对无线接入网侧的局部革新,其主要目的和效果是节能降耗、解决寻址困难的施工难题、优化并共享网络资源、提升网络性能,其中一些技术引入了云计算的概念,但并不能称之为“革命性的创新”。
工业和信息化部某高层领导在接受记者采访时指出,革命性的变革创新需要具备三个要素:一是具备前沿的技术创新,二是对产业生态链的创新变革,三是在商业模式上有所创新。“这些技术都只具备了第一点要素,对生态链和商业模式的影响还有待验证。”他指出。而对于可称得上是对传统网络颠覆的革命性创新,他认为最明显的例子还是互联网业务。
技术更新换代引领创新
朱彩勤认为,从2G到3G、从3G到4G的无线通信制式的更新换代,才可称得上是“革命性”的创新,王京也将CDMA技术与蜂窝技术、MIMO+OFDM并列举例为移动通信领域最重要的创新。不过雷震洲则谦虚地表示:“我个人学识有限,迄今没看见过‘彻底改变无线网络的架构’的技术。从CDMA走向LTE也不过是把空口技术推上一个新的台阶。未来几年无线技术的大趋势是走向宽带、智能和融合发展。”
不过这些创新中的C-RAN则存在争议,作为最早推出的创新架构,C-RAN目前的实施进展也最为超前,不仅在中国移动现网实现了第一步落地,而且已获NGMN立项。中国移动通信研究院首席科学家杨景向记者表示:“中国移动提出的C-RAN架构是对传统的无线网络架构的颠覆。”
技术市场化待验证
即使是走在最前面的C-RAN,也在现网引入时面临着一系列挑战,其中尤以光纤传输资源受限最为突出。此前中国移动研究院C-RAN项目组在接受记者专访时指出,解决这一问题,需要铺设更多的光纤,并采用创新的波分传输技术。此外,远端站监控、蓄电池种类等技术优化也是现网试验中遇到的实际问题。
所以,这些因聚焦当前热点并汇集卓越智慧的创新技术,如何在现网或未来网络演进中担当重任,并经受住实际网络环境和市场竞争的检验,是业界更为关注的重点。
对此,工业和信息化部通信科技委副主任陈如明接受了《通信产业报》(网)记者的专访,对这些创新技术逐一点评。
五种无线创新技术点评
C-RAN
创新者:中国移动研究院
发布时间:2010年4月23日
进展:目前已在珠海和吉林完成C-RAN技术在现网落地的第一步,即集中化试验,C-RAN项目预计在3到5年内完成。已经在NGMN中立项。
创新点:C-RAN是根据现网条件和技术进步的趋势提出的新型无线接入网构架,是基于集中化处理(CentralizedProcessing)、协作式无线电(CollaborativeRadio)和实时云计算构架(Real-timeCloudInfrastructure)的绿色无线接入网构架(Cleansystem),其本质是通过实现减少基站机房数量,减少能耗,采用协作化、虚拟化技术,实现资源共享和动态调度,提高频谱效率,以达到低成本,高带宽和灵活度的运营。C-RAN的总目标是为解决移动互联网快速发展给运营商所带来的多方面挑战(能耗,建设和运维成本,频谱资源),追求未来可持续的业务和利润增长。
陈如明点评:
C-RAN架构的重要创新聚焦于当前通信业对节能减排的高度需求,中国移动研究院对C-RAN的定义是“集中式/协作式/云计算无线接入网”,我认为还应加上第四个“C”:Clean(清洁节能)。当前,通信业对绿色节能的要求越来越高,针对运营商也制定了硬性指标;同时,运营商面对的挑战也日益增加,包括移动数据流量迅速增长,提升频谱效率的困难越来越大,多标准同时运营,网络建设和运维成本不断增长等。
在这种环境下,无线接入网急需变革创新。此前,业界的创新主要集中在融合型统一型平台(如中兴通信的SDR基站、华为的SingleRAN),现在,RAN架构需要更大的创新,由此提出了xRAN设计,有效改善了节能、施工等环节,C-RAN即是其中的典范。
中国移动提出的C-RAN理念顺应了通信发展竞争的趋势,得到了不少设备商的积极响应。从目前试点看,C-RAN有效减低了OPEX和CAPEX,同时还能大幅度降低能源消耗,其国际化进程也相当顺利。lightRadio等技术创新也是以C-RAN理念为中心出发点做出的实践,因此C-RAN代表了当前无线接入RAN侧的创新趋势和汇聚点。
Wi-Fi Direct
创新者:Wi-Fi联盟
发布时间:2010年10月开始设备认证
进展:已认证设备二十余款,上海同耀通信技术有限公司是中国的测试试验室。
创新点:无论有没有Wi-Fi网络或互联网连接,在任何地方都可以实现Wi-Fi设备间的互连。
陈如明点评:
Wi-Fi Direct是Wi-Fi技术实用化的重要创新,对运营商带宽承载能力的增强有所帮助,易于用户操作,适用于频率不高的情况时应用。该创新的出发点相当好,需要市场来检验其成熟度,包括终端共享的同步连接、广泛覆盖时的漫游等。
此外还要关注Wi-Fi联盟发布的另一项认证项目,即支持在60GHz频段上的Wi-Fi运营,连接未来的消费电子设备,以千兆比特/秒的速度测量性能表现,而非如今的兆比特/秒。要重视该创新规范与现有Wi-Fi的组合和对网络性能的改进。
AIR
创新者:爱立信
发布时间:2011年2月8日
进展:将于2011年下半年实现商用。
创新点:该无线解决方案采用把天线紧密集成到射频单元中的独特设计,将显著降低功耗,缩短安装时间。这项紧凑的多模解决方案有利于高效顺利地推出3G和4G新技术,只需采用AIR解决方案并替换现有的天线,即可轻松引进一项新标准或一个新频段。爱立信副总裁兼无线产品业务部主管艾华信表示:“我们正在经历移动宽带领域的一次腾飞。用户对传输速度和覆盖范围的期待提高了他们对网络容量的需求,为应对这种需求,我们制定了清晰的微型小区发展战略。我们可以自豪地说,AIR架构是迈向异质网络的第一块基石。”
陈如明点评:
AIR在降低功耗和简化安装方面有优势,根据爱立信提供的数据,现场测试表明AIR解决方案将功耗降低了42%,同时因为减少了部件数量和相互连接,AIR解决方案将集成和安装时间缩短了30%以上。这一创新思路是完全正确的,通过把室外天线集成到基带池而达到降耗等目的,但这并不是特别新的思路。在实施过程中,AIR与无源天线及有源天线的结合还有待验证。例如TD-SCDMA组网中采用多阵元智能天线,AIR方案如何引入?
lightRadio
创新者:阿尔卡特朗讯
发布时间:2011年2月11日
进展:开始全球路演,阿朗正积极与运营商接触,共同推广。飞思卡尔将在今年9月正式推出该SoC芯片。
创新点:通常基站系统会部署在蜂窝基站塔的底部,而阿尔卡特朗讯首席执行官本·韦华恩称:“lightRadio方案将标志着目前我们所知的基站和天线塔时代的终结”,lightRadio将带来基站技术的全新革命。该方案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。lightRadio解决方案将目前支持2G、3G及LTE系统的各种天线有序整合为贝尔试验室研发的单一且功能强大的创新型天线,能够安装在天线杆上、建筑物边缘或者任一可供电并提供宽带接入的地点。该创新满足第三及第四代移动网络及技术不断增长的需求,适用于大规模提供移动电视服务及其它类型的宽带服务。
陈如明点评:
lightRadio创新体现了基站小型化、分布化、云化的趋势。相比C-RAN侧重于关注大容量数据的快速云处理和成功交换,lightRadio则通过分散式架构缓解网络建设压力,在大规模部署时可避免C-RAN面临的光纤容量问题。阿尔卡特朗讯发布的lightRadio全新移动宽带基础架构与产品系列,可作为实现中国移动C-RAN概念的主要方向与解决方法。
但lightRadio这项创新,还需经历市场化和工程实施的检验,例如在推广过程中,是否有有效的芯片支持,以及该创新对云化网络的高要求能否达到等。
LiquidRadio
创新者:诺基亚西门子通信
发布时间:2011年3月21日
进展:诺基亚西门子通信创新的FlexiMultiradio天线系统是动态无线电(LiquidRadio)架构的组成部分,该公司计划于2011年开始部署该架构,计划先于国外推出。
创新点:作为一种新的移动网络架构,动态无线电(LiquidRadio)能根据用户需求共享和重新分配网络容量,更经济地利用网络资源。动态无线电架构的核心功能是通过基本频带池(basebandpooling)技术来满足网络内流动的需求。这种方法可以集中资源为特定区域中所有基站提供通用的处理功能。基本频带池技术可在大范围地理区域中以更低的成本实现资源共享。诺基亚西门子通信网络系统产品管理负责人ThorstenRobrecht表示:“液体是不受约束的,可流入任何空隙。同样地,我们的动态无线电(LiquidRadio)架构可突破传统移动宽带网络的约束,解决用户在网络中移动而导致的流量‘涨落及流动’问题。”
陈如明点评:
动态无线电技术本质上是CR(认知无线电)思想的创新实践,其创新的核心在于改善无线接入网基站池的性能,通过智能化地调度资源来达到CR的基本思想。近年来,关于CR、DFM(动态频谱管理)的研究风声大雨点小,事实上,在创新技术发展方面,无论对公网及专网,加速推进由低级至高级的CR及DFM自适应频谱资源有效利用与动态管理尤为重要,不能只单纯地探讨理论架构而无实际应用。不过在实际应用中,这种创新理念的实施也非常复杂,如全覆盖实施时的网络管理等方面。
建议在CR/DFM严格意义上的推进遇到一时困难时,可先从推进TD频段系列化、TDD频率聚合及动态频率与信道分配(DFCA)等较易操作的技术入手。自适应频谱资源管理技术创新对热门紧缺频谱有效利用、网络智能化运作及无线异构系统协同工作有特别重要的战略意义。