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隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入，在大規(guī)模部署宏基站的同時(shí)，也需要小基站完善網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，才能實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。小基站作用凸顯，不僅是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的補(bǔ)盲和補(bǔ)熱，同時(shí)小基站“高性能、低成本”的優(yōu)勢(shì)也成為解決運(yùn)營(yíng)商當(dāng)下5G網(wǎng)絡(luò)投資大的另一條出路。
8月30日，5G RAN基帶芯片和軟件專業(yè)公司比科奇（Picocom）在北京召開了媒體見(jiàn)面會(huì)，比科奇CEO蔣穎波博士與物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)及其他行業(yè)媒體圍繞5G小基站技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行了深度交流。會(huì)上，蔣穎波介紹了比科奇即將上市的5G小基站芯片“PC802”，以及剛剛榮獲全球小基站論壇（SCF）大獎(jiǎng)的全新ORANIC板卡，并對(duì)5G小基站未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)給出了自己的答案。
5G比4G更迫切需要小基站
5G商用兩年，目前我國(guó)5G建設(shè)以快速覆蓋為主，并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。據(jù)工信部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止今年6月底，我國(guó)已經(jīng)建設(shè)完成5G基站96.1萬(wàn)個(gè)，5G網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全國(guó)所有地級(jí)城市、95%以上的縣域地區(qū)、35%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)。
但是，這依然改變不了我國(guó)仍處于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期階段的現(xiàn)實(shí)。簡(jiǎn)單做個(gè)對(duì)比，從2014年4G建設(shè)開始，我國(guó)4G基站數(shù)量連續(xù)7年增加。2020年，全國(guó)移動(dòng)通信基站數(shù)達(dá)到了931萬(wàn)個(gè)，而其中4G基站總數(shù)就達(dá)到了575萬(wàn)個(gè)，占到了總的移動(dòng)通信基站數(shù)量的一半以上。因而，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋仍舊是運(yùn)營(yíng)商接下來(lái)面對(duì)的重點(diǎn)任務(wù)。
國(guó)內(nèi)5G建網(wǎng)以“先宏站后小站，先室外后室內(nèi)”為原則，一方面取決于我國(guó)整體的5G建網(wǎng)節(jié)奏，另一方面，小基站的先天特性就是用于補(bǔ)盲和補(bǔ)熱。小基站并非5G時(shí)代的獨(dú)有產(chǎn)物，早在4G時(shí)代就已經(jīng)受到運(yùn)營(yíng)商的高度關(guān)注，只不過(guò)隨著5G浪潮的襲來(lái)，小基站成為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中不可或缺的重要組成部分。
首先，5G的先天特性決定了其覆蓋上的短板，這是受到物理定理所影響。眾所周知，5G工作頻率較高，這直接導(dǎo)致了5G宏基站的覆蓋半徑大幅減小，且信號(hào)穿透能力下降，使得室內(nèi)無(wú)法得到有效覆蓋。這就不僅要求5G基站的數(shù)量激增，同時(shí)也需要小基站的補(bǔ)盲。
其次，流量需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。2019年，移動(dòng)通信接入流量消費(fèi)已達(dá)1220億GB，比上年增長(zhǎng)71.6%。進(jìn)一步結(jié)合韓國(guó)5G用戶情況，韓國(guó)5G用戶的戶均流量消費(fèi)是4G用戶的3倍以上?？梢?jiàn)，隨著5G在消費(fèi)端創(chuàng)新應(yīng)用，以及5G與千行百業(yè)的融合創(chuàng)新，流量消費(fèi)潛力將會(huì)得到進(jìn)一步的提升。而在所有的流量消費(fèi)中，據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示80%將發(fā)生在室內(nèi)，這也為小基站的爆發(fā)埋下了伏筆。
另外，運(yùn)營(yíng)商建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)成本壓力巨大。簡(jiǎn)單算一筆帳，按照中國(guó)移動(dòng)日前采購(gòu)的5G宏基站來(lái)看，單座基站的價(jià)格大約為16萬(wàn)元。如果按照5G基站數(shù)量是4G的兩倍，也就是1000萬(wàn)個(gè)計(jì)算，5G宏基站的采購(gòu)總投入將達(dá)到1.6萬(wàn)億。而作為對(duì)比，從2012年到2020年，中國(guó)4G宏基站的投資大約僅為7000億元。
而這僅僅是設(shè)備采購(gòu)所需的支出，從功耗來(lái)看，單個(gè)5G宏基站的功率大概為3500W，1000萬(wàn)個(gè)基站一年的電費(fèi)算下來(lái)就需要1500億元。而對(duì)比之下，三大運(yùn)營(yíng)商2020年總利潤(rùn)加起來(lái)也僅1400億元。
更何況，此前中國(guó)電信技術(shù)創(chuàng)新中心副主任楊峰義曾表示，5G要達(dá)到與4G同樣的覆蓋目標(biāo)，大約需要4G基站數(shù)量的3到4倍。
蔣穎波博士強(qiáng)調(diào)，小基站“麻雀雖小，五臟俱全”，小基站和宏基站是并行的關(guān)系，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中與宏基站有著相同的定位和功能，可以獨(dú)立運(yùn)行工作，不需要通過(guò)宏基站將數(shù)據(jù)傳出，甚至小基站還可以獨(dú)立組網(wǎng)運(yùn)營(yíng)。但是小基站卻有著部署成本低、功耗小等優(yōu)勢(shì)。
比科奇解決5G小基站“先有雞和先有蛋”的問(wèn)題
蔣穎波博士不斷強(qiáng)調(diào)5G時(shí)代算力增長(zhǎng)的需求，在SoC領(lǐng)域面臨最大的挑戰(zhàn)，就是在不增加能耗的情況下提高算力，這也是谷歌、英偉達(dá)等巨頭不斷探索的方向。在移動(dòng)通信領(lǐng)域也是如此，從目前市場(chǎng)來(lái)看，還沒(méi)有一家能做到，因而比科奇做的就是解決“先有雞和先有蛋”的問(wèn)題。
比科奇成立于2018年，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)多來(lái)自早年的Picochip公司，有著近20年的3G、4G、5G小基站芯片和基帶（物理層）軟件開發(fā)積累。
在本次媒體見(jiàn)面會(huì)上，比科奇也向媒體介紹了公司首款即將上市5G小基站芯片“PC802”。這是全球領(lǐng)先，也是國(guó)內(nèi)唯一一款具備超強(qiáng)性能，可用于5G一體式和分布式/擴(kuò)展式小基站的芯片。
據(jù)物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)了解，PC802采用了臺(tái)積電12nm制程工藝和RISC-V架構(gòu)，支持4G5G雙模，支持URLLC，在標(biāo)準(zhǔn)方面，支持3GPP 5GNR版本15和16，并為未來(lái)的版本演進(jìn)預(yù)留處理能力，同時(shí)也支持SuB-6GHz頻段和毫米波，具有低功耗、超高性價(jià)比，并且基于自主研發(fā)擁有更優(yōu)的本地化服務(wù)能力三大特點(diǎn)。
除此之外，比科奇還介紹了該公司全新的ORANIC板卡，該板卡在日前榮獲了SCF頒發(fā)的2021年度“小基站芯片及組件杰出創(chuàng)新金獎(jiǎng)”。
ORANIC板卡集成了四顆即將上市的PC802芯片，可提供四個(gè)25G以太網(wǎng)SFP連接器，從而可以通過(guò)eCPRI/Open Fronthaul前傳來(lái)支持多個(gè)射頻單元（RU），支持多達(dá)32個(gè)天線。ORANIC板卡在支持5G NR物理層（PHY）的同時(shí)，也能夠運(yùn)行LTE PHY。LTE是室內(nèi)基站的必需功能，用來(lái)保證支持只有LTE功能的用戶終端。
比科奇的一家客戶在進(jìn)行獨(dú)立的評(píng)估之后，認(rèn)為ORANIC板卡可以將層一層二的功耗降低超過(guò)75%，即對(duì)應(yīng)一個(gè)2T2R O-RU的O-DU處理的功耗從74瓦降低到17瓦。
未貼上芯片的板卡
此外，ORANIC板卡可大大減少邊緣所需的服務(wù)器數(shù)量，比科奇的另一家客戶估計(jì)可減少三倍，這是因?yàn)椴捎昧藢Ｓ玫?、?jīng)過(guò)優(yōu)化的芯片來(lái)滿足對(duì)處理能力有苛刻要求的PHY（層一）的處理。這也將使分布式的RAN設(shè)備可以被布置到在目前不太可能去部署的地方，例如路邊機(jī)柜。
小基站從非主流到主流
4G是人與人之間的通信，5G則主要發(fā)揮物與物之間的通信能力。從業(yè)務(wù)場(chǎng)景來(lái)看，5G網(wǎng)絡(luò)將支持靈活化、多樣化的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)部署，無(wú)論是在偏僻的農(nóng)村郊區(qū)，還是人口密集的城市，或者是生產(chǎn)線繁忙的工廠以及其他更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，都將是5G大顯身手的地方。
蔣穎波博士表示，無(wú)論是小基站還是宏基站，從最終用戶來(lái)看，所感受到的5G體驗(yàn)都是一樣的，但小基站靈活部署的優(yōu)勢(shì)卻能帶來(lái)巨大裨益。5G小基站具備低功耗、低成本、易部署等特點(diǎn)，將會(huì)有效支持?jǐn)?shù)字化業(yè)務(wù)的開展。
比科奇已經(jīng)開始和國(guó)內(nèi)許多大廠展開合作，其中包括設(shè)備廠商，也包括運(yùn)營(yíng)商。
設(shè)備廠商方面，比科奇主要提供芯片和板卡層面設(shè)計(jì)和產(chǎn)品，幫助下游廠商實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)品的落地。筆者從現(xiàn)場(chǎng)了解到，基于比科奇解決方案的小基站售價(jià)大概在幾千元左右，相較目前市場(chǎng)上動(dòng)輒7、8萬(wàn)左右產(chǎn)品可謂優(yōu)勢(shì)盡顯，且完全基于國(guó)產(chǎn)化。
運(yùn)營(yíng)商方面，比科奇已經(jīng)同多個(gè)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行了接口對(duì)接，更進(jìn)一步促進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)深度開展。據(jù)了解，按照計(jì)劃，比科奇將在今年年底提供樣片，并在明年開始量產(chǎn)。從市場(chǎng)獲取的消息來(lái)看，這將對(duì)應(yīng)運(yùn)營(yíng)商規(guī)?；少?gòu)小基站的步調(diào)。
另外，物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)也了解到，為進(jìn)一步降低成本，在中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信，以及中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)廣電大力開展5G共建共享下，比科奇小基站方案已經(jīng)能夠支持多個(gè)頻段和多家運(yùn)營(yíng)商，一個(gè)小基站就能滿足不同運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)需求，隨著三大運(yùn)營(yíng)商5G投資節(jié)奏變緩，有望將運(yùn)營(yíng)商支出進(jìn)一步降低。
寫在最后
隨著我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有條不紊的進(jìn)行，5G任務(wù)已經(jīng)從快速覆蓋到促進(jìn)應(yīng)用發(fā)展，大量的業(yè)務(wù)場(chǎng)景將誕生。作為5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分，小基站有望得到運(yùn)營(yíng)商的青睞，迎來(lái)市場(chǎng)的爆發(fā)。
而對(duì)于比科奇這樣的企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一次機(jī)遇，作為一家國(guó)產(chǎn)化芯片的代表，其在小基站芯片和組件上的積累將起到巨大作用。據(jù)了解，比科奇總部位于杭州，在北京和英國(guó)分別建立了研發(fā)中心，目前比科奇有著百余人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，通曉物理層芯片和軟件層，更懂得在軟硬結(jié)合中平衡取舍，擁有強(qiáng)大開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和能力。
作者：Enzo
