电信业的未来：开放式 RAN 和 vRAN 成为焦点

June 21, 2023

Christina Cardoza

开放式无线网络

万物皆有关联。这句话在今年的世界移动通信大会上可能比任何其他地方都准确！正如预期的那样，移动和连接是热门话题，尤其是在开放式 RAN 和 vRAN 方面。但这两个术语究竟是什么意思？它们如何相互关联？（又如何不相互关联。）它们如何与其他技术创新（新鲜出炉的和尚未发布的）相关？

我们采访了两位参加了 MWC 的人士，他们在移动和连接领域拥有丰富的专业知识（视频 1）。Randy Cox 是关键任务智能系统软件提供商 Wind River 的云和行业垂直市场产品管理副总裁；Brandon Lewis 是《Embedded Computing Design》的主编。

视频 1. 开放式 RAN 和 vRAN 如何为电信行业提供互操作性、性能和可靠性。（资料来源：insight.tech）

开放式 RAN 和 vRAN 有哪些趋势？

Brandon Lewis：随着时间的推移，网络已变成非常复杂的系统，网络设备制造商一直在提供高度集成的专有解决方案，也就是构成网络的许多不同组件，以及许多加速的、专用的硬件和软件堆栈。随着我们进入 5G 时代，我们拥有了更多带宽和更高容量，以及真正无处不在的连接，这非常需要扩展能力。

这正是开放式 RAN（无线接入网络）的概念所在。它的设计理念是使用商品硬件、商品服务器和平台以及开放式接口，以便在其上部署不同的软件。而 vRAN 或虚拟化 RAN 在一定程度上将许多过去的专门硬件功能作为软件功能来运行。通过它，你将能够进一步扩展网络，并从堆栈中获得更多灵活性，让更多参与者进入生态系统。

Randy Cox：但在某种意义上，vRAN 与 ORAN 并不相关。例如，目前的提供商可以实现不是开放式网络的虚拟化网络。ORAN 是一种架构、一种分散式的网络，其中含有供多个供应商参与的接口，并为不同的网络元素提供服务。巧的是，O-RAN 规范确实包含了虚拟化 RAN。

正如 Brandon 所说，电信领域的传统供应商，比如 Nokia 和 Ericsson，通常为运营商提供定制硬件、定制软件等专有设备，以及非常专业且昂贵的解决方案，这要求运营商在较长一段时间内与这些供应商保持联系。而开放式 RAN 真正分解了网络，让新的参与者进入市场，从而降低成本并推动创新，而且在选择同类最佳供应商方面能更加灵活。

O-RAN 联盟是一个面向生态系统的组织，所有供应商和运营商都希望参与其中：定义规范、进行互操作性测试以及协调不同的活动，以便推广 ORAN 型架构并尽快将其推向市场。

这种对 vRAN 和 ORAN 的关注现在已成为主流；不再只是调查或可行性分析，而是真正的执行计划。这意味着更详细的客户和合作伙伴讨论及计划，并且此时正在执行更多 RFP。如果你在 MWC，就不会错过对 vRAN 和 ORAN 的关注。

Wind River 如何满足电信业对扩展和灵活性的需求？

Randy Cox：第一点是第四代英特尔^® 至强^® 平台 Sapphire Rapids 的单核能力。在去年 12 月之前，我们的云平台解决方案基本上占用了一台服务器上的两个内核。我们将其优化为只占用一个内核，这将给定服务器上的资源占用显著降低了 50%。对于在我们的平台上执行的应用程序或工作负载而言，这是很强大的能力。

第二点，目前在工业领域也非常热门，与能源效率有关。我们一直与英特尔以及其他几个合作伙伴密切合作，以降低蜂窝基站的能耗。我们现在正进入下一阶段，预计在今年下半年进行商业推广。我们实际上能够操纵和更改 CPU 自身的 C 状态和 P 状态，来优化和减少基站的能耗。

我认为处理器有 6 个不同级别的 C 状态。一个极端基本上是全功率，另一个极端是根据基站的使用情况尽可能做到最低功耗。我们可以根据需要更改应用的 C 状态和 P 状态来降低功耗，例如在凌晨 3:00 到 6:00 之间，基站在许多地方的使用率可能非常低。我们可以使用 RAN 软件来监视和确定基站的使用量或用户数，并能够减少 C 状态或 P 状态的数量以降低该时间段的功耗，从而真正降低运营商的总拥有成本。

给我们讲讲第四代英特尔^® 至强^® 可扩展处理器的一些新功能。

Brandon Lewis：英特尔处理器的每个新版本都会带来性能改进，对吧？第四代有多达 60 个核心，有点疯狂。这一代处理器还集成了一系列加速器。其中之一是英特尔^® 通信加速技术，这是一种加密工作负载分载技术，让 CPU 内核不会陷入停滞。

另一个是动态负载平衡功能。在软件定义的网络中有一个负载平衡器，该设备从根本上将流量工作负载分散到不同的设备上，这样便可以高效地处理数据包，而不会出现大量滞后、缓冲和延迟而显著影响网络整体性能。

第四代至强处理器上的动态负载平衡功能的负载平衡方式也同样存在于芯片中，不过是在网络层面上实现：将数据包处理工作负载分散到不同的内核以及芯片的内存中，这样就不会受到任何瓶颈峰值的影响。在平衡工作负荷的方式上，可以将芯片想象为整个网络的缩影。

第三个功能是英特尔^® vRAN Boost，正呼应了 Randy 先前所说，它可以针对 vRAN 工作负载来优化处理器，这样基本上可在相同的功耗下获得两倍的性能，或者用一半的功耗获得和以前一样的性能。一切都是为了降低成本，因为电力消耗对于电信公司网络数据中心来说是一项巨大的成本。所以，无论是通过 P 状态和 C 状态，还是通过 vRAN Boost 之类的功能在芯片组本身进行优化，可以优化的功耗越多，就越可能在市场上取胜。

如何利用合作伙伴的专业知识在这个领域取得成功？

Randy Cox：我认为，从定义上讲，ORAN 确实在促进合作环境：ORAN 的定义是通过更多供应商提供更多能力。Wind River 有许多正在合作的优秀合作伙伴；例如，我们每周、每天都与英特尔和三星密切合作。这是非常重要的，因为 Wind River 云平台处于堆栈的中心。

一方面，我们必须在下行方向与硬件整合 — 英特尔，以及任何服务器制造商，例如 Dell、HPE，或者任何 COTS 硬件服务器。去年 9 月，我们通过 Dell 交付了我们第一款商业化的 Infra Block 产品；它基本上是将 COTS 硬件服务器与 Wind River 软件整合为一个产品。

我们与 Dell 建立了这种关系，在硬件、加速器本身和我们的软件之间有一个完整的堆栈；它完全整合，经过充分测试，并且开箱即用。然后，唯一需要整合的是客户现场的实际 RAN 工作负载。我们正努力使这个过程在 ORAN 环境中变得尽可能简单。

我们还必须在上行方向与 RAN 工作负载或任何其他工作负载进行整合。在 RAN 工作负载方面，我们与三星有着牢固的合作关系；与 JMA 建立了合作关系；与 Mavenir 进行了整合。现在，我们也正在与 Ericsson 和 Nokia 建立关系。

你们各自对未来有什么重要观点或想法可以分享给我们？

Brandon Lewis：每个人都应该了解一下第四代英特尔至强可扩展处理器的酷炫新功能，这一点非常重要。生态系统中也有许多可供开发人员使用的支持工具，例如数据面开发工具套件。我们经常在《Embedded Community Design》和 insight.tech 上撰写关于这个主题的文章。

Randy Cox：我非常高兴 Wind River 在这个领域取得了与我们一样多的进展。但是，虽然我们仍然在 5G 方面获得关注并进行商业部署，我们真的希望能够帮助行业和生态系统加速 ORAN，这样我们可以为 6G 的到来做好准备。在 5G 方面有大量工作要做，这是毫无疑问的，但这个 vRAN/ORAN 环境下的 5G 事实上在为 6G 环境做准备。

对于那些一直质疑 ORAN 或持怀疑态度的人 — 这是真实的。Wind River 就是一个例子：我们业绩良好，已在商业服务中大规模部署。我期待着行业的其余部分也在这个领域真正地向前发展。