什麼是 vRAN:虛擬化您的無線電存取網路

邁向開放式、可程式化無線電網路之旅,始於全方位的生態系統與解決方案。Intel 提供廣泛的硬體、軟體和工具組合,再加上成熟的合作夥伴生態系統,能協助您加速邁向 vRAN 之路。

什麼是 vRAN?重點精華

  • vRAN 是應用於 RAN 的軟體定義網路,可實現高度靈活的雲端式管理。

  • 相較於採用專用硬體的傳統 RAN,vRAN 則使用支援供應商多樣性的現成元件。

  • 網路營運商可從 vRAN、OpenRAN 和雲端 RAN 架構中加以挑選,確保滿足其獨特需求。

  • Intel 提供廣泛的 vRAN 解決方案組合,包括高效能處理器與乙太網路介面卡。

  • Intel 也提供 Intel® FlexRAN™ 參考軟體,協助加速第 1 層虛擬化。

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什麼是 vRAN?

虛擬化 RAN(vRAN)將軟體與硬體分離,可讓所有 RAN 工作負載在通用伺服器上執行,並受益於各供應商與摩爾定律驅動的晶片發展藍圖。此方法也有助於提高網路配置與協調的營運效率,並增強網路最佳化、故障偵測、修正與預防功能。因此,網路營運商可將網路動態最佳化,從而滿足各種設定、頻率與分支的確切需求;調整資源以適應波動的工作負載與資料增長;甚至透過簡單又敏捷的雲端方式部署新服務。

比較 vRAN 與傳統 RAN 部署差異

在 vRAN 部署中,整個 RAN 堆疊由軟體定義並在通用處理器上執行。無論是巨量 MIMO 或是小型基地台,x86 上的虛擬化都能針對各種部署設定單一可擴充軟體套件。此外,該軟體只要經過簡單重新編譯,即可在未來的處理器世代執行,而營運商則能透過 Kubernetes 容器靈活部署新服務。
在傳統 RAN 部署中,第 1 層功能透過固定線材連線至固定功能晶片,至於新服務則可能需要硬體升級。此外,軟體型功能通常須透過專有語言與工具,由具備專業技術的開發者手工編碼而成,導致創新技術的步伐受限。

閱讀 Vodaphone 白皮書,進一步探索主要網路營運商如何與 Intel 合作,將傳統 RAN 轉變為 vRAN。

探索 vRAN 的優勢

在 vRAN 部署中使用商業現成硬體,為網路營運商提供選擇的自由,可視需求靈活結合首選供應商的解決方案。全面實現 vRAN 解決方案提供多種優勢,可協助網路營運商提高效率、敏捷性與盈利能力。

  • 可擴充性:作為微服務執行的 vRAN 工作負載可動態適應資料流量變化,有助於將網路資源使用情況最佳化。
  • 全新收益來源機會:vRAN 利用雲端原生架構,實現虛擬化網路功能(VNF)的持續整合/持續交付(CI/CD)與效能最佳化,從而簡化新增服務的流程。
  • 集中控制:在 vRAN 部署中,即時低階 RAN 處理會在分散式單元(DU)上執行,高階功能則會在中央單元(CU)上執行,每個功能都有不同的延遲需求。您可以在距離無線電單元(RU)20 公里以內的顯示中樞整合 DU 處理,並進一步在距離 RU 80 公里以內彙集 CU,從而讓 vRAN 支援來自集中位置的多個 RU。
  • 節省成本:網路營運商透過硬體整合,以及從鼓勵價格與功能創新的開放生態系統中採購硬體和軟體,能大幅提高成本效率並降低總持有成本。
  • 滿足未來需求:透過雲端原生架構和 AI 驅動的自主網路協調作業,vRAN 協助網路營運商創造競爭優勢。

閱讀此份虛擬化第 1 層工作負載的白皮書,進一步瞭解 RAN 中的軟體定義基礎架構如何實現比固定功能硬體更高的靈活性。

規劃 vRAN 實作

實現 RAN 現代化是一趟旅程。在 DU 和 CU 將 RAN 虛擬化,有助於儘早引進一致的軟體架構,從而更輕鬆推出開放式介面並擴展供應商多樣性。後續步驟取決於部署的 vRAN 類型,網路營運商應與其網路和業務部門以及技術供應商協商決定。

建立理想的 vRAN 商業應用案例

vRAN 部署使用現成硬體安裝 DU 與 CU,但仍可使用單一供應商的專有介面與軟體。OpenRAN 定義為開放式介面,可讓多家供應商為 RAN 提供軟體與硬體;然而,OpenRAN 不見得是虛擬化架構。Open vRAN 享受兩全其美的優勢,屬於完全虛擬化且符合開放式介面。在雲端 RAN 中,許多 RAN 功能可在 AWS 或 Microsoft Azure 等雲端服務供應商(CSP)處理。
單一供應商 vRAN 經過實際部署證實,屬於低風險的簡易方法。目前開放式 vRAN 的部署較少,但有望透過靈活性與供應商多樣性進一步降低長期成本。

下載電子書《建立開放式與虛擬化 RAN 商業應用案例》,深入探索 vRAN 轉型,包括最初的資訊請求與需求建議書(RFI 與 RFP)再到概念驗證(POC)與商業部署。

運用 Intel® 創新技術實作 vRAN 並輕鬆完成部署

無論您選擇何種 vRAN,Intel 都會支援所有硬體與軟體最佳化方法,協助您取得成功。在過去 10 年間,Intel 引領業界實現網路核心虛擬化,並將專業知識與相關經驗引進 RAN。透過端對端硬體解決方案組合與協作軟體供應商最佳化,Intel® 創新技術協助確保整個網路提高效能與效率。這正是為什麼 VerizonDISH 等業界領先公司都選擇靈活彈性的 Intel® 基礎,作為其 vRAN 基礎架構。

運算:Intel® Xeon® 可擴充處理器

搭載 Intel® vRAN Boost 的最新 Intel® Xeon® 可擴充處理器,可將 vRAN 加速直接整合至 CPU。這項創新技術無需外部加速卡,有助於節省硬體成本。相較於前一代平台,第 4 代 Intel® Xeon® 可擴充處理器提供高達兩倍的 vRAN 容量,運算功率節省約 20%,並有效將每瓦效能提升至雙倍。1

最新的 Intel® Xeon® 可擴充處理器不僅能增強 vRAN 容量,還能讓網路營運商透過相同的通用硬體,整合 4G、5G 及前幾代的網路足跡。內建 AI 加速技術協助營運商滿足未來需求,打造進階機器學習/深度學習使用案例以及卓越的電源效率,有助於實現永續發展目標。

軟體:Intel® FlexRAN 參考架構

虛擬化第 1 層訊號處理可能是 vRAN 轉型中最具挑戰性的環節。為了協助加速這項流程,Intel® FlexRAN 參考架構提供虛擬化藍圖,整合符合 3GPP 標準的演算法,並自動實作 Intel® Xeon® 可擴充處理器的關鍵電源管理功能。因此,網路營運商及其供應商能夠更快實現第 1 層虛擬化,並利用可能遭忽視的功能,協助確保最佳化效能與效率。

連線能力:Intel® 乙太網路介面卡

Intel® 乙太網路 800 系列網路介面卡可提供高達 100 GbE 的速度,並啟用增強的網路定時與同步通訊協定,以支援多重輸入/多重輸出(MIMO)、時分雙工(TDD)和載波聚合等流程。這些流程透過保留資料封包順序及協助避免資料遺失或損壞,確保資料來源與端點之間的無縫通訊。

進一步瞭解 Cisco 如何部署 Intel® 乙太網路 800 系列網路介面卡,藉此簡化 Open RAN 部署之間的精確同步。

開發支援:Intel® Network Builders

Intel 透過 Intel® Network Builders 提供 vRAN 軟體工具組與開發套件,協助 vRAN 供應商加快上市時程,同時運用 Intel® 硬體最佳化效能,打造有別以往的解決方案。無論是 vRAN 投資價值或是直接影響利潤的營運效率都有所提升,網路營運商因此受益良多。

在 vRAN 未來前景佔有一席之地

推動各行各業充分發揮 5G、AI 和邊緣潛力,需要各方攜手合作,僅憑一己之力是無法完成的。虛擬化 RAN 是網路轉型之旅的下一步,必須具備致力於推動產業發展的合作夥伴生態系統。