以更具成本效益的方法打造5G基礎設施晶片

作者 : Nir Shapira,CEVA行動寬頻部門業務開發總監

為擴展5G網路,營運商必須充分發揮設備功能,以及提高設備供應商之間的競爭來降低成本。此舉促成多種新標準──特別是簡稱O-RAN的開放式RAN──問世。雖然O-RAN看來極具潛力,但大舉進入市場還缺臨門一腳:大量支援硬體廠商以及激勵他們進入市場的晶片。

5G除非有大量基礎建設無法起飛,而舉世皆知此類基礎建設的龍頭廠商正處於地緣政治風暴中──有任何另闢蹊徑之道嗎?

早在地緣政治插上一腳之前,網路營運商已在尋找替代解決方案。傳統以無線單元搭配大量位於基地台塔底部、透過骨幹網路連結中央機房的基頻電子元件構成的無線接取網路(RAN)本身就難以擴充。每個通訊塔點都需要大量投資,來配合每天各時段高低起伏的負載。

為擴展5G網路,營運商必須充分發揮設備功能,以及提高設備供應商之間的競爭來降低成本。此舉促成多種新標準──特別是簡稱O-RAN的開放式RAN──問世。雖然O-RAN看來極具潛力,但大舉進入市場還缺臨門一腳:大量支援硬體廠商以及激勵他們進入市場的晶片。

無可抵擋的推力

促進O-RAN的幕後推手很多,除了當然不會缺席的網路業者外,新業者也不容小覷。以電子商務廣告聞名的樂天(Rakuten),即將在日本推出全功能O-RAN,以吸納更多商務流量;Dish Network已承諾於2023年建立涵蓋七成美國用戶的O-RAN網路;Facebook也致力於推動其Telecom Infra Project──和Rakuten一樣,越多RAN網路流量代表Facebook能夠獲得的廣告收入也越多。

而Nokia、Ericsson、Samsung 等各家網路設備老牌業者自然一樣地寸土不讓。地緣政治扮演同樣重要的角色。以美國聯邦通訊委員會(FCC)為白手套的美國政府對O-RAN的推動可謂不遺餘力;道理很淺顯:O-RAN既刺激對人人有利的競爭,又可繞過據稱「有害國家安全」的某龍頭廠商。

堵住供應鏈缺口

聽起來一片光明,但為什麼卻看不到成果?因為整個供應鏈還有一個大缺口:大量生產基礎設施設備解決方案所需的創新晶片。

簡而言之,O-RAN技術需要一組天線來連接處理實體層前端功能的無線單元(RU);RU用於連接處理其餘基頻功能的分散式單元(DU);分散式單元接著透過中距線路連接集中式單元(CU);集中式單元接著透過高速線路連接核心網路。前述技術只是多個可能的拓撲之一。

O-RAN明確定義的RU、DU、CU單元(到目前為止均為個別RAN廠商的獨家產品)介面,可供營運商隨意組合、搭配不同品牌的單元。單元間的介面雖屬開放,但提供介面的軟硬體仍可各家不同,以便廠商進行競爭及差異化。

這些硬體如何打造?專屬晶片可提供最佳價格/效能比,且到目前為止均為大型設備供應商的首選。自訂晶片則需大量投資及專業技術。選用標準伺服器平台式CU及DU並無不可,缺點在於成本高且難以滿足當前5G網路擴展所需的嚴苛且大量的MIMO需求。RU數據機雖可考慮使用FPGA,但價格和高功耗足以令人卻步。

明顯的解決之道是開發支援O-RAN的專用晶片,在功能、價格、和效能各方面產生更多競爭力。這個領域天生具有從虛擬化平台供應商到CU及DU硬體供應商、到RU軟硬體供應商、到虛擬化的RAN軟體及系統整合者的生態系統。萬事俱備,只欠更多晶片平台選項的東風。

晶片製造商必須按O-RAN領域已經過實證的基礎設施進行生產;例如DSP型平台就是目前現成商用解決方案的高成本效益替代選項。這種以悠久傳統成功無線通訊專業為基礎的平台,已獲龍頭基礎設施設備OEM青睞。

現在已是利用尖端DSP技術針對基頻處理最佳化、邁進O-RAN演進下一階段的時機,如此才能與RAN解決方案展開面對面競爭。不論是要製造DU或RU,像是CEVA-XC16基頻處理器這樣的DSP,不但能深入O-RAN基礎設施,還能提供比標準商用平台更具成本效益、更順暢的轉移至高擴展性5G基頻IP平台方案。

 

本文由CEVA供稿

 

 

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