Small Cell题材火红 为网通业者营造莫大商机

台湾爱普生科技股份有限公司电子零件事业部总经理黄纪翰。

伴随移动化、云端运算、社群媒体、大数据，及物联网(IoT)等新兴科技蓬勃兴盛，不仅缔造诸多创新智能应用，更彻底改变人类生活模式，以致无时无刻皆有庞大数据传输需求，大幅加重现有通讯基础设施的负荷；因此大多数电信营运商，莫不亟思针对大型基站覆盖不足的区域，发展微型基站(Small Cell)，藉以克服通讯死角、延展覆盖率。

影响所及，许多国外大型电信营运商，皆将微型基站列为未来LTE-A、5G异质网络发展蓝图之一环，更有甚者，譬如有线电视业、系统整合商或Wi-Fi服务商等非运营商，也企盼藉由4G LTE Small Cell，瞄准特定地区经营网络加值服务；由此可见，微型基站已蔚为大势所趋，同时也对台湾网通产业，铺陈了宽广的商机想像空间。

着眼于此，爱普生(Epson)特别偕同工研院、Broadcom与Cavium等产研界菁英，于日前举办「掌握Small Cell发展先机，推升台湾网通产业链价值」研讨会，希冀藉由趋势探讨与相关解决方案的介绍，引领网通业者洞察Small Cell发展先机。

台湾爱普生电子零件事业部总经理黄纪翰指出，Epson为全球石英振荡器、时脉元件的领导品牌，一向秉持｢省、小、精｣核心技术，打造高品质、高安全性的产品；期盼今后能基于此一核心价值，与台湾资通讯产业紧密结合，共同发展优质的Small Cell设备解决方案，加速争取4G、5G巨大商机。

解决布建问题  实现网通服务新价值

工研院资通所技术经理颜在贤指出，早在2010年，业界便开始探讨微型基站议题，可惜此后并未呈现大量布建荣景，究其主因，在于有一些布建问题亟待解决。首先，包括大小基站之间、或不同微型基站之间，都可能出现干扰。

其次问题在于回程网络(Backhaul)，只因微型基站数量庞大，若比照大型基站透过专线连接核心网络，恐大幅垫高成本，需寻求新的Backhaul布建之道。再者是频带(Spectrum)问题，若大小基站采用相同频带，恐增加相互干扰机率，但若因应Small Cell采用新频带，又将衍生庞大成本支出，实为两难。

此外，因应不同基站切换(Handover)频率激增，故而需要建立更完善的移动管理机制，乃至于针对大量Small Cell，有效而妥善地进行安装、设定与维运管理，在在都是挑战。

颜在贤说，所幸一些新的技术方案陆续浮现，可望逐步化解上述难题。以自我组织网络(SON)而论，可促使微型基站发挥自我设定、自我优化、自我修复等妙效，大幅降低营运商的管理负担。至于高密度网络(UDN)，旨在藉由干扰控制、时间与频率同步、异质网络协调、动态分时多工(TDD)、Network MIMO等技术，确保绵密布建的微型基站之间，不会出现信号互扰，从而促使覆盖率、传输力达到最佳化。另一重要新技术，为LTE与Wi-Fi的聚合，旨在整合带宽资源，优化网通服务品质。

优质TCXO振荡器  提升网络同步精准度
精工爱普生(Seiko Epson)微电子事业部产品开发部经理宫泽健表示，该公司拥有完整时脉装置(Timing Devices)产品线，横跨简单封装晶体振荡器(SPXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、电压调节器晶体振荡器(VCXO)、恒温控制晶体振荡器(OCXO)等众多类型，适用范围涵盖核心(如数据中心服务器)到边缘(如微型基站)。

他进一步说明，时脉装置旨在协助LTE网络克服定时与同步挑战，必须具备三大关键特质，一是降低相位杂讯(Phase Noise)，强化RF效能；二是提高频率稳定度，确保Handover顺利执行；三是足以优化定时信号之漂移(Wander)性能，确保网络同步。

相位杂讯是导致接收系统效能不彰的症结所在，为此Epson致力降低TCXO振荡器容易影响RF重要性能指标的误差矢量幅度(EVM)，致力改善来自石英元件的相位噪音。

在频率稳定度部分，Epson为打造高稳定的TCXO振荡器，自行研发Photo-AT芯片的QMEMS制程，其为一种类似半导体制程的精密石英晶体，结合Epson社内自行半导体研发技术之产品，设计结构的特色在于有效抑制输出频率因环境温度变化时的稳定性，进而提供精准的温度补偿效率，亦可一并实现低功耗、范围宽广的输出频率。

至于漂移，发生原因源自网络频率不同步，或传输线路因环境条件改变而造成延迟变化，倘若相位偏移率频率小于10Hz即可视之为Wander，如果大于10Hz则称之为Jitter；尽管Wander的负面影响相对缓慢，但只要时间一久，仍会导致Buffer Overflow使数据传输出现漏失，终至降低同步信号品质，为此Epson持续优化TCXO产品结构，使其Wander效能优于过去传统设计品质之TCXO元件。

藉由精简化设计  快步实现SON、LWA与LAA

Broadcom电信解决方案总监Jay Teborek，分享该公司于2015年的Small Cell小型基站相关产品的发展成果，包括持续扩大系统单芯片(SoC)的整合范畴，对于多重无线存取技术(Multi-RAT)的支持更加完整；因应自我组织网络(SON)提供进阶监测功能；支持LTE？Wi-Fi链路聚合(LTE LWA)与LTE有照频段协助接取(LAA)。

针对小型基站SoC，以往Broadcom提供的Stand Alone产品，内含617X5 Baseband、61297 RFIC、协定堆叠(Protocol Stack)，如今则另外整合了Wi-Fi、回程网络(vDSL与GPON)等功能。

Jay Teborek表示，欲营造良好LTE-TDD网络品质，务须维持时间频率同步，以确保不同基站之间能顺畅换手，另需设法消除干扰，因而促使SON技术应运而生，标榜让Small Cell开始具备网络监测功能；为此Broadcom提供迅速入门的嵌入方案，强调用户无需藉助额外硬件元件，即可透过精简化设计，尽速建构时间同步、网络监测能量。

针对LTE LWA，Broadcom透过SCE DC 2加以支持，可套用于多种设定情境，包括LTE与802.11ac AP之间属于共构(Collocated)或非共构，适用单一有照频段、或就双重有照频段进行载波聚合(CA)，无论选项为何，都蕴含Bearer Switch方案，无需变更硬件架构，即可直接针对每一道流量执行负载平衡。

在LTE-LAA方面，Broadcom依据现有Baseband与RFIC产品予以支应，旨在聚合20MHz有照频段与非授权频段，将LTE无线接取扩展至免照频段；在实现目标的过程中，也运用Listen Before Talk(LBT)技术，依据接收信号强度来决定传输数据动作。

转向C-RAN架构  降低基站布建负担

Cavium台湾区总经理Sunil Kaul，以其OCTEON Fusion-M系列高整合度单芯片解决方案为主轴，阐述如何据此实现基站与智能无线电架构；综观Fusion-M产品线，其中一款命名为CNF7130的单芯片，适用于微型基站。

Sunil Kaul说明，其针对微型基站提供的SoC，内含完整的结构层次，包括L1 PHY与L2-3的协定堆叠，采用FAPI工业标准界面，奠基于OCTEON Fusion-M CNF7130的每一座微型基站，最大拥有服务128个用户的高胃纳量，相较于一般同质产品的32U实力，明显高出一筹。

值得一提的，随着各大电信营运商的数据传输业务增长，导致基站的布建密集随之攀高，若依传统方式布建，难免衍生庞大建置成本、能耗，更大幅加重电信营运商的维运负担；在此前提下，使得「云端无线存取网络Cloud RAN」(简称C-RAN)蔚为新趋势潮流，此架构主要特色在于具备集中化基带处理、分布式线上无线电站。

近年来积极响应C-RAN的Cavium，也利用此次研讨会分享相关概念验证(PoC)成果，藉由不同网络分层型态逐一试验，证实唯有将PHY、MAC切开，愈能降低网络延迟(Latency)；而若以CPRI模式(线上仅具RRH元件)而论，等于不管是OAM、L3、L2/Sched、L1 PHY等处理负荷，乃至监控、侧录等额外需求，都集中交由ThunderX云端服务器处理，并可随工作负载变化而增减计算资源，致使用户坐享最大的云端化效益。

总括而论，藉由本次研讨会环环紧扣的议程铺排，已然勾勒微型基站之大致商机轮廓，其间蕴含了诸多有助网通业者提升竞争力的重大契机，着实值得持续关注。