国产5G小基站芯片进入量产关键时刻!破解5G建设万亿成本压力!
作者:Enzo
物联网智库 原创
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导 读
随着5G网络建设的深入,在大规模部署宏基站的同时,也需要小基站完善网络基础设施,才能实现5G网络的深度覆盖。
随着5G网络建设的深入,在大规模部署宏基站的同时,也需要小基站完善网络基础设施,才能实现5G网络的深度覆盖。小基站作用凸显,不仅是5G网络建设的补盲和补热,同时小基站“高性能、低成本”的优势也成为解决运营商当下5G网络投资大的另一条出路。
8月30日,5G RAN基带芯片和软件专业公司比科奇(Picocom)在北京召开了媒体见面会,比科奇CEO蒋颖波博士与物联网智库及其他行业媒体围绕5G小基站技术和产品进行了深度交流。会上,蒋颖波介绍了比科奇即将上市的5G小基站芯片“PC802”,以及刚刚荣获全球小基站论坛(SCF)大奖的全新ORANIC板卡,并对5G小基站未来发展趋势和市场给出了自己的答案。
5G比4G更迫切需要小基站
5G商用两年,目前我国5G建设以快速覆盖为主,并取得了长足的进展。据工信部数据统计,截止今年6月底,我国已经建设完成5G基站96.1万个,5G网络已覆盖全国所有地级城市、95%以上的县域地区、35%的乡镇地区。
但是,这依然改变不了我国仍处于5G网络建设初期阶段的现实。简单做个对比,从2014年4G建设开始,我国4G基站数量连续7年增加。2020年,全国移动通信基站数达到了931万个,而其中4G基站总数就达到了575万个,占到了总的移动通信基站数量的一半以上。因而,进一步实现5G网络深度覆盖仍旧是运营商接下来面对的重点任务。
国内5G建网以“先宏站后小站,先室外后室内”为原则,一方面取决于我国整体的5G建网节奏,另一方面,小基站的先天特性就是用于补盲和补热。小基站并非5G时代的独有产物,早在4G时代就已经受到运营商的高度关注,只不过随着5G浪潮的袭来,小基站成为5G网络建设中不可或缺的重要组成部分。
首先,5G的先天特性决定了其覆盖上的短板,这是受到物理定理所影响。众所周知,5G工作频率较高,这直接导致了5G宏基站的覆盖半径大幅减小,且信号穿透能力下降,使得室内无法得到有效覆盖。这就不仅要求5G基站的数量激增,同时也需要小基站的补盲。
其次,流量需求呈指数级增长。2019年,移动通信接入流量消费已达1220亿GB,比上年增长71.6%。进一步结合韩国5G用户情况,韩国5G用户的户均流量消费是4G用户的3倍以上。可见,随着5G在消费端创新应用,以及5G与千行百业的融合创新,流量消费潜力将会得到进一步的提升。而在所有的流量消费中,据公开数据显示80%将发生在室内,这也为小基站的爆发埋下了伏笔。
另外,运营商建设5G网络成本压力巨大。简单算一笔帐,按照中国移动日前采购的5G宏基站来看,单座基站的价格大约为16万元。如果按照5G基站数量是4G的两倍,也就是1000万个计算,5G宏基站的采购总投入将达到1.6万亿。而作为对比,从2012年到2020年,中国4G宏基站的投资大约仅为7000亿元。
而这仅仅是设备采购所需的支出,从功耗来看,单个5G宏基站的功率大概为3500W,1000万个基站一年的电费算下来就需要1500亿元。而对比之下,三大运营商2020年总利润加起来也仅1400亿元。
更何况,此前中国电信技术创新中心副主任杨峰义曾表示,5G要达到与4G同样的覆盖目标,大约需要4G基站数量的3到4倍。
蒋颖波博士强调,小基站“麻雀虽小,五脏俱全”,小基站和宏基站是并行的关系,在移动通信网络中与宏基站有着相同的定位和功能,可以独立运行工作,不需要通过宏基站将数据传出,甚至小基站还可以独立组网运营。但是小基站却有着部署成本低、功耗小等优势。
比科奇解决5G小基站“先有鸡和先有蛋”的问题
比科奇成立于2018年,创始团队多来自早年的Picochip公司,有着近20年的3G、4G、5G小基站芯片和基带(物理层)软件开发积累。
在本次媒体见面会上,比科奇也向媒体介绍了公司首款即将上市5G小基站芯片“PC802”。这是全球领先,也是国内唯一一款具备超强性能,可用于5G一体式和分布式/扩展式小基站的芯片。
据物联网智库了解,PC802采用了台积电12nm制程工艺和RISC-V架构,支持4G\5G双模,支持URLLC,在标准方面,支持3GPP 5GNR版本15和16,并为未来的版本演进预留处理能力,同时也支持SuB-6GHz频段和毫米波,具有低功耗、超高性价比,并且基于自主研发拥有更优的本地化服务能力三大特点。
除此之外,比科奇还介绍了该公司全新的ORANIC板卡,该板卡在日前荣获了SCF颁发的2021年度“小基站芯片及组件杰出创新金奖”。
ORANIC板卡集成了四颗即将上市的PC802芯片,可提供四个25G以太网SFP连接器,从而可以通过eCPRI/Open Fronthaul前传来支持多个射频单元(RU),支持多达32个天线。ORANIC板卡在支持5G NR物理层(PHY)的同时,也能够运行LTE PHY。LTE是室内基站的必需功能,用来保证支持只有LTE功能的用户终端。
比科奇的一家客户在进行独立的评估之后,认为ORANIC板卡可以将层一层二的功耗降低超过75%,即对应一个2T2R O-RU的O-DU处理的功耗从74瓦降低到17瓦。
未贴上芯片的板卡
此外,ORANIC板卡可大大减少边缘所需的服务器数量,比科奇的另一家客户估计可减少三倍,这是因为采用了专用的、经过优化的芯片来满足对处理能力有苛刻要求的PHY(层一)的处理。这也将使分布式的RAN设备可以被布置到在目前不太可能去部署的地方,例如路边机柜。
小基站从非主流到主流
蒋颖波博士表示,无论是小基站还是宏基站,从最终用户来看,所感受到的5G体验都是一样的,但小基站灵活部署的优势却能带来巨大裨益。5G小基站具备低功耗、低成本、易部署等特点,将会有效支持数字化业务的开展。
比科奇已经开始和国内许多大厂展开合作,其中包括设备厂商,也包括运营商。
设备厂商方面,比科奇主要提供芯片和板卡层面设计和产品,帮助下游厂商实现终端产品的落地。笔者从现场了解到,基于比科奇解决方案的小基站售价大概在几千元左右,相较目前市场上动辄7、8万左右产品可谓优势尽显,且完全基于国产化。
运营商方面,比科奇已经同多个运营商进行了接口对接,更进一步促进5G网络建设深度开展。据了解,按照计划,比科奇将在今年年底提供样片,并在明年开始量产。从市场获取的消息来看,这将对应运营商规模化采购小基站的步调。
另外,物联网智库也了解到,为进一步降低成本,在中国联通和中国电信,以及中国移动和中国广电大力开展5G共建共享下,比科奇小基站方案已经能够支持多个频段和多家运营商,一个小基站就能满足不同运营商的运营需求,随着三大运营商5G投资节奏变缓,有望将运营商支出进一步降低。
写在最后
而对于比科奇这样的企业来说,无疑是一次机遇,作为一家国产化芯片的代表,其在小基站芯片和组件上的积累将起到巨大作用。据了解,比科奇总部位于杭州,在北京和英国分别建立了研发中心,目前比科奇有着百余人的研发团队,通晓物理层芯片和软件层,更懂得在软硬结合中平衡取舍,拥有强大开发经验和能力。
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