無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )家庭基站中Soc應用方案
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最初的設想是把家用基站做成類(lèi)似于WiFi接入點(diǎn)那樣的純粹家用產(chǎn)品，主要是為了改善室內信號覆蓋、減輕日益擁擠的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò )中的3G數據流以及為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商提供應對VoIP及WiFi威脅的方法。但人們越來(lái)越發(fā)現家用基站的潛力遠遠超過(guò)了這些：它們能夠提供企業(yè)所需要的融合服務(wù)；隨著(zhù)移動(dòng)寬帶和4G應用日益增多，家用基站可以扮演都市“熱區”的角色，使得運營(yíng)商在其需要的地方精確實(shí)現信號覆蓋和容量方面的目標；它們甚至可能成為在人口稀少的農村地區提供高性?xún)r(jià)比移動(dòng)通信覆蓋服務(wù)的關(guān)鍵。在某些方面，家用基站這些新功能還可取代傳統微微蜂窩基站的應用。
沃達豐、Comcast、Sprint和軟銀等運營(yíng)商都支持這一構想，并明確指出對他們來(lái)說(shuō)家用基站的廣泛部署越快越好。但這卻是一個(gè)讓原始設備制造商們頭疼的問(wèn)題，因為無(wú)論用于何處的家用基站其需求與限制條件都與以往的產(chǎn)品截然不同。
這也是業(yè)界首次需認真考慮基礎設施的供應和易用性問(wèn)題。對于用戶(hù)自行安裝的家用產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)涉及到“成敗”的關(guān)鍵，而在那些運營(yíng)商主導的應用如都市熱區和為企業(yè)提供服務(wù)的場(chǎng)合，這個(gè)問(wèn)題也同樣重要。如果安裝每個(gè)家用基站都需要熟練技術(shù)人員花費大量時(shí)間進(jìn)行配置(傳統的微微蜂窩基站就是這樣)，那么部署成千上萬(wàn)的家用基站其代價(jià)將非常高昂。
同樣，運營(yíng)商也應認識到家用基站需要高可靠性和低維護成本。因此所有的家用基站必須包括自?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò )(SON)功能，以降低大量基站的網(wǎng)絡(luò )維護成本。更重要的是還必須要有保證相鄰家用基站能夠在無(wú)線(xiàn)頻譜范圍內實(shí)現順利通訊的功能，同時(shí)不會(huì )對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò )造成干擾。同樣，家用基站必須與核心(有線(xiàn))運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )實(shí)現無(wú)縫和可擴展連接，而核心網(wǎng)也須不斷改進(jìn)以便能與眾多單獨接入點(diǎn)有效整合。
家用基站還需要包含安全功能，這絕對是至關(guān)重要的。除了顯而易見(jiàn)的防范服務(wù)盜竊和保護用戶(hù)數據外，實(shí)際上還有更重要的作用。由于家用基站直接連接到移動(dòng)運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )中心，因此如果沒(méi)有最嚴格的安全措施，惡意用戶(hù)就可以使用它發(fā)動(dòng)一場(chǎng)危及到整個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò )的攻擊。
除包含新的功能，OEM廠(chǎng)商還需在成本方面實(shí)現新突破。宏蜂窩基站的價(jià)格通常在10,000美元以上；而家用基站的物料清單(雖然目前這還是一個(gè)有爭議的問(wèn)題)必須低于150美元，面對大眾家用產(chǎn)品市場(chǎng)其價(jià)格應足夠低。
最后一點(diǎn)也很重要，就是在易用性之外，家用基站還具備了很多消費類(lèi)產(chǎn)品所具有的設計特性，尤其是小體積和低功耗?；贒SP的千兆赫解決方案需要幾平方厘米硅片空間和超過(guò)10W的功耗，根本達不到上述要求。
因此只有通過(guò)硅集成方法才能化解諸如新功能、低價(jià)格和低功耗帶來(lái)的壓力。為滿(mǎn)足這些需求，無(wú)線(xiàn)基帶芯片廠(chǎng)商已開(kāi)始提供一種新的半導體器件—單芯片家用基站，這是WCDMA領(lǐng)域最先進(jìn)的產(chǎn)品，例如picoChip的PC302。
由于cdma2000和WCDMA都已經(jīng)實(shí)現廣泛部署，所以基于這些標準的大部分家用基站應用都被覆蓋。相反，像中國的TD-SCDMA這樣的新標準和LTE等未來(lái)發(fā)展項目，將會(huì )從一開(kāi)始就包括家用基站，并將其作為運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的固有組成部分。同時(shí)由于WCDMA已是世界各地大批量部署的成熟標準，所以其結果是WCDMA市場(chǎng)會(huì )極力沿著(zhù)“消費化”道路前進(jìn)。
在傳統網(wǎng)絡(luò )構建方式下，基站部署要經(jīng)過(guò)精心的計劃和協(xié)調，而消費化帶來(lái)的影響除了文化沖擊外，另一個(gè)就是可擺脫這種傳統方法。當然這對家用基站并不適用，但卻是許多變化及標準中增加一些額外應用的根本原因。
過(guò)去的網(wǎng)絡(luò )架構是手動(dòng)規劃和配置的，對GSM來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)復雜的頻率規劃，因為基于WCDMA的系統要求配置獨特的擾碼。當節點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò )時(shí)，傳統基站的傳輸功率還需要進(jìn)行設置并不斷調整。自配置家用基站必須自動(dòng)執行所有這些任務(wù)，這一功能是整個(gè)設計工作的主要組成部分。為了做到這點(diǎn)，系統設計師需要獲得周邊環(huán)境無(wú)線(xiàn)通信信息—正是這一要求使得單芯片家用基站方案完全支持SON規則非常重要。另外家用基站芯片還要提供增強的安全性功能，以進(jìn)行驗證、定位檢測、加密和防御DoS攻擊。
家用基站的出現也涉及到整個(gè)網(wǎng)絡(luò )架構。傳統WCDMA網(wǎng)絡(luò )包含一個(gè)與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制器(RNC)連接并與核心網(wǎng)絡(luò )溝通的基站(NodeB)，NodeB和RNC之間的接口采用3GPPlub標準(TS25.434)，通過(guò)昂貴的專(zhuān)門(mén)租用線(xiàn)路實(shí)現。這樣安排家用基站將面臨巨大挑戰，因為RNC的設計根本就不能使其與小型網(wǎng)絡(luò )中的大量NodeB實(shí)現互連，雖然lub接口在理論上是標準的，但通常包含一些專(zhuān)用器件，租用線(xiàn)路不可能用于大眾市場(chǎng)，而且傳統架構也不適用于大眾市場(chǎng)寬帶連接本身所具有的競爭性和不對稱(chēng)性。也許最重要的是，迄今為止由RNC提供的許多無(wú)線(xiàn)控制功能(比如決定使用什么無(wú)線(xiàn)信道或分組調度)需要在本地由家用基站來(lái)提供。
這可以通過(guò)在家用基站接入點(diǎn)(或FAP)上將RNC和控制器的大部分功能轉移到NodeB上實(shí)現。因此家用基站不僅需要支持空中接口，還要支持無(wú)線(xiàn)資源控制、用戶(hù)面加密和分組數據匯聚協(xié)議(PDCP)。
由于這一原因，家用基站系統級芯片(SOC)需要的不僅僅是成本優(yōu)化的“硬”版NodeBWCDMA物理層，還需更多處理能力和加速器以執行RNC堆棧功能。此外，它還要有正確的處理能力：物理層信號處理以及堆?？刂破矫婧途W(wǎng)絡(luò )處理的組合。
簡(jiǎn)化無(wú)線(xiàn)子系統并降低成本與降低基帶器件成本同樣重要。無(wú)線(xiàn)和基帶芯片之間的無(wú)縫連接將無(wú)需使用外部元件(通常是FPGA)執行諸如內插和抽取濾波功能。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201706/353551.htm隨著(zhù)運營(yíng)商推動(dòng)家用基站盡早開(kāi)始部署，技術(shù)供應商們對他們在生產(chǎn)新一代基礎設施設備過(guò)程中將要面臨的挑戰看得越來(lái)越清晰，而即將推出的穩定高品質(zhì)集成基帶解決方案將為制造商提供幫助。但制造商們也需調整他們的思維，并借鑒消費類(lèi)產(chǎn)品制造商長(cháng)期積累的經(jīng)驗，易用性、低成本和低功耗是其中幾個(gè)必須具備的特性。用不了多久，通過(guò)硅集成就可使系統復雜程度達到一個(gè)新水平，具體表現為縮短上市時(shí)間、增強產(chǎn)品差異化和大幅降低成本壓力。
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