反思無線架構(gòu)使其更加靈活

今年1月，開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(ONF)成立了一個(gè)工作小組，負(fù)責(zé)開發(fā)將軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)應(yīng)用到無線通信領(lǐng)域的方法。ONF成員包括多家領(lǐng)先的電信運(yùn)營商，如德國電信、日本電信電話株式會(huì)社(NTT)、威瑞森電信(Verizon)及沃達(dá)豐集團(tuán)(Vodafone)等，所有這些運(yùn)營商都希望通過SDN技術(shù)提高部署網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)的靈活性。

數(shù)據(jù)的需求量大幅增加以及對(duì)于網(wǎng)絡(luò)覆蓋的首要需求，使得網(wǎng)絡(luò)部署變得日益復(fù)雜，部署成本不斷增加，這正是運(yùn)營商對(duì)SDN技術(shù)感興趣的重要原因之一。這意味著運(yùn)營商正試圖更好地管理其無線資源，以確保能最大限度地利用其可用頻譜的優(yōu)勢，而這也就需要跨越不同的無線標(biāo)準(zhǔn)(包括2G、3G、4G和Wi-Fi等)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。但是，目前所采用的無線設(shè)計(jì)方式和運(yùn)營商對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商的依賴，使得這一過程變得困難。

每一代新的移動(dòng)無線電話標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)帶來一組新的低階算法，而這通常需要設(shè)計(jì)特定的硬件和軟件來滿足該技術(shù)的特定要求。

盡管部署特定硬件和軟件可以及時(shí)地提供新技術(shù)，但這種方法不僅浪費(fèi)越來越多的資源，而且也無法充分滿足各運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)收入和利潤最大化的要求。專用硬件需要大量各式各樣的部件，因此會(huì)增加維護(hù)和支持成本，同時(shí)也需要工程師管理多種不同類型的專用設(shè)備。

小型社區(qū)能夠采用開源基站和網(wǎng)絡(luò)—以顯著降低的成本利用靈活的射頻和處理技術(shù)(即FPRF/FPGA)—大量部署局域網(wǎng)絡(luò)(例如在墨西哥Yaviche)，表明了對(duì)于運(yùn)營商一定存在更有效的運(yùn)作方式，能夠?qū)鹘y(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商完全(至少大幅地)排除在供應(yīng)鏈之外。

當(dāng)前， 為確保不浪費(fèi)寶貴的頻譜資源，運(yùn)營商需要針對(duì)需求和環(huán)境條件進(jìn)行大量的模擬和預(yù)測，以便以最有效的方式來增加每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。但由于消費(fèi)者行為、當(dāng)?shù)厝丝诨蛘呱踔潦黔h(huán)境的改變(例如建筑工程或天氣狀況會(huì)改變信號(hào)在可用RF頻譜內(nèi)的傳播特性)，即使是最周到的前期規(guī)劃也無法預(yù)料到需求情況的所有變化。運(yùn)營商需要一種能夠讓網(wǎng)絡(luò)比改變物理設(shè)備更迅速地對(duì)這些變化做出反應(yīng)的方法，甚至能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。

經(jīng)證實(shí)，云計(jì)算環(huán)境不僅能在短時(shí)間內(nèi)提供易于部署的資源為短期需求服務(wù)，而且后期這些資源還能被收回用于其他目的?？缬布脚_(tái)的軟件可編程性以及虛擬化等技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)這種靈活性的關(guān)鍵。目前，無線技術(shù)能夠類似地利用這種可取代的靈活資源，讓運(yùn)營商以比傳統(tǒng)方法更快、更具盈利能力的方式對(duì)需求做出反應(yīng)。

得益于ONF等組織的推動(dòng)，在更廣泛的通信環(huán)境中向SDN架構(gòu)發(fā)展的趨勢表明，在高度可編程硬件中將控制平面和數(shù)據(jù)平面分離能夠增加靈活性，并提高整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)速度。通過對(duì)多個(gè)基站和接入點(diǎn)進(jìn)行一體化控制，網(wǎng)絡(luò)軟件能夠最大限度地利用基站甚至整個(gè)地區(qū)的可用資源—根據(jù)需求對(duì)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)平面資源進(jìn)行管理。例如，隨著通信行業(yè)向基于5G的解決方案演進(jìn)，最大限度地利用頻譜資源，要求他們要在所部署的基站之間以及通信協(xié)議之間實(shí)現(xiàn)緊密協(xié)同。

ONF所做的努力表明通信行業(yè)將迎來巨大變化，運(yùn)營商將逐漸推出更靈活的系統(tǒng)。運(yùn)營商面臨著經(jīng)濟(jì)壓力，如果設(shè)備供應(yīng)商不能提供對(duì)靈活性和降低成本趨勢的支持，那么這一情況將會(huì)發(fā)生，供應(yīng)鏈將會(huì)發(fā)生巨大的變化。

目前已經(jīng)有不少供應(yīng)商開始緊跟這種趨勢。通過采用SDN架構(gòu)等技術(shù)，他們能夠提供給運(yùn)營商現(xiàn)在所需的靈活性。