Was ist vRAN?
Virtualisiertes RAN (vRAN) disaggregiert Software von Hardware. Es ermöglicht allen RAN-Workloads, auf Allzweckservern ausgeführt zu werden und von verschiedenen Anbietern und einer vom Mooreschen Gesetz unterstützten Halbleiterchip-Roadmap zu profitieren. Dieser Ansatz hilft auch dabei, die betriebliche Effizienz bei der Konfiguration und Orchestrierung des Netzwerks zu verbessern. Zudem fördert er Netzwerkoptimierung, Fehlererkennung, Korrektur und Prävention. Infolgedessen können Netzwerkbetreiber ihre Netzwerke dynamisch für verschiedene Konfigurationen, Frequenzen und Splits optimieren, Ressourcen skalieren, um schwankenden Workloads und Datenwachstum gerecht zu werden, und sogar neue Dienste mit cloud-ähnlicher Leichtigkeit und Agilität bereitstellen.
Vergleichen Sie vRAN mit traditionellen RAN-basierte Bereitstellungen
In einer vRAN-Bereitstellung ist der gesamte RAN-Stack softwaredefiniert und wird auf Allzweckprozessoren ausgeführt. Virtualisierung auf x86 ermöglicht die Konfiguration eines einzigen skalierbaren Softwarepakets für eine Vielzahl von Bereitstellungen, von massiven MIMO bis hin zu kleinen Zellen. Darüber hinaus kann die Software mit einer einfachen Neukompilierung auf zukünftigen Prozessorgenerationen ausgeführt werden, und Betreiber können neue Dienste über Kubernetes-Container flexibel bereitstellen.
In einer traditionellen RAN-Bereitstellung sind Layer-1-Funktionen fest mit Fixed-Function-Halbleiterchip verdrahtet, und neue Dienste erfordern möglicherweise ein Hardware-Upgrade. Außerdem werden softwarebasierte Funktionen oft manuell mit proprietären Sprachen und Tools programmiert – dies verlangsamt Innovationen, da Entwickler mit speziellem Fachwissen benötigt werden.
Im Whitepaper mit Vodaphone erfahren Sie, wie ein großer Netzwerkbetreiber mit Intel zusammenarbeitete, um sein traditionelles RAN in ein vRAN-System zu verwandeln.
Ziehen Sie die Vorteile von vRAN in Betracht
Die Verwendung kommerzieller Standardhardware in einer vRAN-Bereitstellung bietet Netzwerkbetreibern die freie Wahl bei der Kombination von Lösungen bevorzugter Anbieter. Eine vollständig realisierte vRAN-Lösung bietet mehrere Vorteile, die Netzwerkbetreibern dabei helfen können, effizienter, agiler und profitabler zu sein.
- Skalierbarkeit: vRAN-Workloads, die als Microservices ausgeführt werden, können Änderungen im Datenverkehr dynamisch berücksichtigen und die Verwendung von Netzwerkressourcen optimieren.
- Neue Einnahmequellen: vRAN vereinfacht das Hinzufügen neuer Dienste mit cloudnativen Frameworks mit kontinuierlicher Integration/Continuous Delivery (CI/CD) von virtualisierten Netzwerkfunktionen (VNFs) und Leistungsoptimierungen.
- Zentralisierte Steuerung: In einer vRAN-Bereitstellung findet die Echtzeit-RAN-Verarbeitung auf der unteren Ebene auf der verteilten Einheit (DU) und die Funktionen auf höherer Ebene auf der zentralen Einheit (CU) statt – mit jeweils unterschiedlichen Latenzanforderungen. Es ist möglich, die DU-Verarbeitung in einem Hub bis zu 20 km von einer Funkeinheit (RU) entfernt zu konsolidieren und die CU-Verarbeitung bis zu 80 km von einer RU entfernt zu konzentrieren, sodass vRAN mehrere RUs von zentralisierten Standorten aus unterstützt.
- Kosteneinsparungen: Netzwerkbetreiber können durch Hardwarekonsolidierung und durch die Beschaffung von Hardware und Software aus offenen Ökosystemen erhebliche Kosteneffizienzen und niedrigere Gesamtbetriebskosten erzielen, die Preis- und Funktionsinnovationen fördern.
- Zukunftssicherung: vRAN kann Netzwerkbetreibern dabei helfen, mit cloudnativen Architekturen und KI-gesteuerter autonomer Netzwerkorchestrierung Wettbewerbsvorteile zu nutzen.
In diesem Whitepaper zur Virtualisierung von Layer-1-Workloads erfahren Sie mehr darüber, wie softwaredefinierte Infrastruktur in einem RAN im Vergleich zu Hardware mit fester Funktion mehr Flexibilität ermöglicht.
Planen Sie Ihre vRAN-Implementierung
Die Modernisierung des RAN ist ein längeres Unterfangen. Die Virtualisierung des RAN an der DU und CU ermöglicht die frühzeitige Einführung einer konsistenten Softwarearchitektur, um offene Schnittstellen einfacher einzuführen und die Anbietervielfalt zu erweitern. Nachfolgende Schritte hängen von der Art des bereitgestellten vRAN ab, über die Netzwerkbetreiber in Absprache mit ihren Netzwerk- und Geschäftsgruppen sowie Technologieanbietern entscheiden sollten.
Setzen Sie sich für das ideale vRAN für Ihr Unternehmen ein
Eine vRAN-Bereitstellung verwendet Standard-Hardware für DU- und CU-Installationen, kann aber weiterhin proprietäre Schnittstellen und Software eines einzigen Anbieters verwenden. OpenRAN wird durch offene Schnittstellen definiert und ermöglicht es mehreren Anbietern, Software und Hardware für das RAN-System bereitzustellen. OpenRAN ist jedoch nicht unbedingt virtualisiert. Open vRAN vereint das Beste von beiden – es ist vollständig virtualisiert und mit offenen Schnittstellen konform. In Cloud-RAN können viele der RAN-Funktionen bei einem Cloud-Service-Provider (CSP) wie AWS oder Microsoft Azure verarbeitet werden.
vRAN von einem einzelnen Anbieter ist ein einfacher, risikoärmerer Ansatz, der sich in realen Bereitstellungen bewährt hat. Open vRAN hat derzeit weniger Bereitstellungen, verspricht aber durch Flexibilität und Anbietervielfalt mehr langfristige Kostensenkung.
Fronthaul Interface (RU <--> DU) |
Hardware / Software Disaggregation |
|
|---|---|---|
| Traditionelles RAN | Abgeschlossen | Nein: Speziell für DU angefertigte Hardware |
| Virtualized RAN (vRAN) | Offen oder Abgeschlossen |
Ja: Standard-Hardware mit allen softwarebasierten RAN-Komponenten, einschließlich vDU |
| Open RAN | Offen | Ja: Standard-Hardware mit allen softwarebasierten vDU oder Nein: Speziell für DU angefertigte Hardware |
| Open vRAN | Offen | Ja: Standard-Hardware mit allen softwarebasierten RAN-Komponenten, einschließlich vDU |
| Cloud RAN | Offen | Ja: Cloud-basierte Standard-Hardware mit allen softwarebasierten RAN-Komponenten, einschließlich vDU |
Laden Sie das eBook „Make the Business Case for Open and Virtualized RAN“ herunter, um einen detaillierteren Überblick über die vRAN-Transformation zu erhalten, von ersten Anfragen nach Informationen und Angeboten (RFIs und RFPs) bis hin zu Konzeptnachweisen (POCs) und kommerziellen Bereitstellungen.
Implementieren Sie vRAN und ermöglichen Sie die Bereitstellung mit Intel® Innovationen
Egal für welches vRAN Sie sich entscheiden, Intel unterstützt alle Ansätze mit Hardware- und Software-Optimierungen, um Ihnen zum Erfolg zu verhelfen. In den letzten 10 Jahren hat Intel die Branche dazu gebracht, den Netzwerk-Kern zu virtualisieren und dieses Fachwissen und die Erfahrung in das RAN-System einzubringen. Intel® Innovationen sorgen mit einem End-to-End-Portfolio von Hardwarelösungen in Kombination mit kooperativen Software-Anbieter-Optimierungen für hohe Leistung und Effizienz im gesamten Netzwerk. Deshalb wählen branchenführende Unternehmen wie Verizon und DISH eine flexible Intel® Grundlage für ihre vRAN-Infrastruktur.
Rechenleistung: Skalierbare Intel® Xeon® Prozessoren
Der neueste skalierbare Intel® Xeon® Prozessor mit Intel® vRAN Boost integriert vRAN-Beschleunigung direkt auf die CPU. Diese Innovation macht externe Beschleunigungskarten überflüssig und spart dadurch Hardwarekosten. Die skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der 4. Generation bieten bis zu doppelte vRAN-Kapazität mit ca. 20 % zusätzlicher Rechenenergieeinsparung im Vergleich zur Plattform der vorherigen Generation – für mehr als die doppelte Leistung pro Watt.1
Neben der Verbesserung der vRAN-Kapazität ermöglichen die neuesten skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren es Netzwerkbetreibern, ihre Netzwerk-Aufwand für 4G, 5G und frühere Generationen über dieselbe Allzweck-Hardware zu konsolidieren. Die integrierte KI-Beschleunigung hilft Betreibern dabei, auf erweiterte Anwendungsfälle für maschinelles Lernen/Deep-Learning vorbereitet zu sein. Darüber hinaus trägt die außergewöhnliche Energieeffizienz zu den Nachhaltigkeitszielen bei.
Software: Intel® FlexRAN Referenzarchitektur
Die Virtualisierung der Layer-1-Signalverarbeitung kann der anspruchsvollste Teil der vRAN-Transformation sein. Um diesen Prozess zu beschleunigen, bietet die Intel® FlexRAN Referenzarchitektur einen Plan für die Virtualisierung, die 3GPP-konforme Algorithmen integriert und automatisch wichtige Energieverwaltungsfunktionen von skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren implementiert. Infolgedessen können Netzwerkbetreiber und ihre Anbieter die Layer-1-Virtualisierung schneller erreichen und Funktionen nutzen, die sonst übersehen würden, um optimierte Leistung und Effizienz zu gewährleisten.
Konnektivität: Intel® Ethernet-Netzwerkadapter der Produktreihe 800
Netzwerkadapter der Intel® Ethernet Produktreihe 800 bieten Geschwindigkeiten von bis zu 100 GbE und ermöglichen verbesserte Netzwerk-Timing- und Synchronisationsprotokolle zur Unterstützung von Prozessen wie Multiple Input/Multiple Output (MIMO), Time Division Duplex (TDD) und Carrier-Aggregation. Diese Prozesse sorgen für eine nahtlose Kommunikation zwischen Datenquellen und Endpunkten, indem sie die Datenpaketfolge beibehalten und Datenverlust oder -beschädigung verhindern.
Lesen Sie mehr darüber, wie Cisco Netzwerkadapter der Intel® Ethernet 800-Reihe bereitgestellt hat, um die präzise Synchronisation in Open-RAN-Bereitstellungen zu vereinfachen.
Entwicklungssupport: Intel® Network Builders
Über Intel® Network Builders bietet Intel vRAN Software-Toolkits und Dev-Kits an, damit vRAN-Anbieter die Produkteinführung beschleunigen und ihre Lösungen mit optimierter Leistung auf Intel® Hardware abheben können. Netzwerkbetreiber profitieren auch, indem sie einen höheren Nutzen aus ihren vRAN-Investitionen ziehen und betriebliche Effizienz ermöglichen, die sich direkt auf ihr Ergebnis auswirken.
Seien Sie Teil der vRAN-Zukunft
Die Realisierung des vollen Potenzials von 5G, KI und dem Edge in allen Branchen kann nicht von einem alleine erreicht werden – es ist ein gemeinsames Unterfangen. Die Virtualisierung des RAN – der nächste Schritt auf dem Weg zur Netzwerktransformation – erfordert ein Technologieumfeld mit Partnern, die sich dafür einsetzen, die Branche voranzutreiben.