Cloud RAN的四大关键部分

5G要求在构建、扩展和部署电信网络方面具有更高的灵活性。云技术为此类无线接入网（RAN）部署提供了新的创新型选项，与现有的成熟专用解决方案互为补充。Open RAN是一个行业通用术语，指具有开放的、能互操作的接口以及实现了软硬件解耦的开放式无线接入网架构，这种架构可为RAN领域带来大数据和人工智能驱动的创新。要大规模实现这一架构，需要利用云技术和web-scale技术，因此就有了Cloud RAN。

Cloud RAN是指通过通用计算平台（而不是专用硬件平台）实现RAN的功能，并基于云原生原则管理RAN功能的虚拟化。RAN的云化从通过通用（COTS）硬件平台在容器中运行某些5G RAN网络功能开始。首先是中央单元的控制平面和用户平面，然后是分布式单元中对延迟敏感的无线处理功能。在这一过程中，Cloud RAN将采用领先的技术，成为5G开放的基础，并且使能5G创新。

在这篇博文中，我们将探讨：

• Cloud RAN的四大部分
• Cloud RAN的关键考虑因素
• 爱立信为Cloud RAN带来的价值

Cloud RAN的四大部分

爱立信将Cloud RAN细分为四大部分，为成功部署Cloud RAN奠定基础。

• COTS硬件（包括加速器）－选择合适的硬件平台和环境。
• 云原生架构－使用Kubernetes等云原生技术并应用DevOps原则，将RAN功能作为一种微服务，通过容器技术部署在裸机服务器上。
• 管理、编排和自动化—跨Cloud RAN、传输、5G核心网和底层云基础设施实现端到端的服务生命周期管理。
• RAN可编程性—在虚拟化系统中部署非RAN功能，以添加新的功能和附加价值。

COTS硬件（包括加速器）

选择合适的硬件平台和虚拟化环境是重要的第一步。带有处理器、网络接口卡（NIC）和硬件加速器的通用服务器硬件是基础。具体的服务器配置取决于工作负载需求，特别是对于具有较高处理需求和更严格延迟要求的分布式单元（DU）。需要使用加速器来实现L1功能，以及满足Massive MIMO的需求，这一点尤为重要。

在接下来的博文中，我们将更详细地讨论不同类型的处理架构，包括如何最好地为Cloud RAN实现高效的硬件架构。

云原生架构

在Cloud RAN中解耦RAN的软件和硬件可以使软硬件分别进行创新。然而，简单地将现有的5G RAN软件移植到COTS平台还远远不够。要真正实现Cloud RAN的价值，就需要采用云原生架构。

云原生架构借助Kubernetes等技术，可将RAN功能作为一种微服务，运行在容器中，部署在裸机服务器上。这种软件模块化和分离技术可以实现以下功能：

• 按照DevOps原则实现独立的生命周期管理，实现持续集成和持续交付（CI/CD）
• RAN微服务的灵活扩展
• 借助平台抽象功能，实现应用级可靠性
• 借助网络自动化，简化操作和维护

管理、编排和自动化

行业正在转型并部署5G网络，管理、编排和自动化已成为5G网络发展的基石。随着Cloud RAN、边缘计算、基于容器的架构和网络切片的引入，管理和编排系统已成为决定成败的关键要素。在5G时代，这些系统不仅需要管理物理网络功能（PNF）、虚拟网络功能（VNF）、云原生网络功能（CNF），而且还要跨Cloud RAN、传输、5G核心网和底层云基础设施进行端到端生命周期管理。

在这种情况下，Cloud RAN管理不仅仅是管理RAN中的混合网络功能，它还要引入云原生原则、可编程网络和模板驱动的管理和编排系统。这些形成了5G网络所需要的关键价值，如自动化、灵活性、更快的上市时间、管理复杂网络以及更好的客户体验。

在即将发布的一篇博文中，我们将详细阐述如何实现自动化、管理和编排，推动在各个行业中提供5G服务。

RAN 可编程性

RAN可编程性的本质是各种应用可以结合多域信息来定制RAN的行为和性能。这将为更广泛的生态合作体系开放RAN环境，并允许开发人员完全独立于RAN域的创新来构建应用， 从而滋生新的创新，提升CSP的作用，并为变现创造机会。

RAN的可编程性既可根据3GPP框架实现，也可根据O-RAN的补充规范实现。O-RAN架构包括两种RAN智能控制器，以帮助RAN实现可编程性：

• 非实时RAN智能控制器（non-RT RIC）– 响应时间1秒或超过1秒
• 近实时RAN智能控制器（near-RT RIC）– 响应时间几百毫秒

爱立信认为，non-RT RIC的优势最大。由于其位于架构中的较上层位置，它可以访问更大的RAN数据池以及外部数据源，如天气、交通、救援事件等信息源，从而向RAN提供无线资源分配相关的策略，1秒的响应时间足够短，足以覆盖几乎所有可能的用例。

鉴于在较高层引入多领域知识所实现的诸多好处，爱立信目前正将其研发工作集中在non-RT RIC领域，而不是near-RT RIC领域，后者与爱立信RAN自身提供的功能有很多重叠。

Cloud RAN的关键考虑因素

Cloud RAN 进程

向Cloud RAN演进是一个长期的过程。从核心网虚拟化过程中得到的一个重要经验教训是，经过预验证的解决方案效果最好、效率最高，客户采用独特的云环境会带来额外的工作、成本和更长的TTM。爱立信Cloud RAN的目标是不受云限制，但可获取最大的价值，运营商应该考虑一种平衡的分离方法。从技术成熟度来看，清晰的行业实践以及O-RAN基于3GPP架构的创新，将有力地推动Cloud RAN的发展。爱立信积极参与了几个此类联盟，以便在全球范围内实现创新，造福于整个行业。以我们的经验和领域专长来看，向Cloud RAN迈进需要五步走。

1. 评估关键用例和部署场景，以确定合适的云基础设施。通常包括基础设施硬件、云平台和将在其上托管的RAN应用，以及与当前已安装设施的互操作性和兼容性。
2. 中央单元（CU）的虚拟化，特别是CU-UP的虚拟化。这是风险较低的起点，为vCU-UP和虚拟用户平面功能（vUPF）灵活地分布在边缘创造条件。
3. CU-CP和CU-UP的云化。允许集中控制和用户平面独立进行扩展，实现部署位置的灵活性。
4. DU的云原生化。这对服务器和加速器的选择、云基础设施和OAM、容量规划、能效规划和安全规划带来了挑战。
5. 同时引入云原生SMO（服务管理和编排）—为网络带来RAN可编程性，并开始以这个为基础进行创新。

构建分离的系统

构建一个分离的系统，但是实际上它们作为统一的实体协同工作，是非常复杂的。硬件和软件的分离意味着RAN解决方案不再具有统一的节点概念，而是由软件功能、NFVI和硬件版本组成，所有这些都有自己的生命周期和发布节奏。此外，与典型的IT应用甚至核心网相比，无线接入网有自己特定的处理需求和要求。

要构建和集成这样一个系统，需要电信专业知识、交付预验证解决方案的能力和经验以及稳健的网络演进能力和技能。Cloud RAN将引入到具有多种无线接入技术的现网中，而且对用户的体验质量不产生负面影响，这不仅需要对Cloud RAN有很强的了解，还需要对整个现有电信技术有很深入的了解。如果大规模地采用以IT为中心的方法来实现上述目标并不成熟，目前的商业模式无法满足与RAN组件供应商签署背靠背支持协议，这表明假以时日，爱立信可以在这一领域帮助推动该行业的成熟。

为何与爱立信携手完成Cloud RAN进程?

爱立信是您整个Cloud RAN演进过程的合作伙伴，从设计、解决方案创建、实施到运营，爱立信可以全程帮您实现。

• 全球RAN专长：爱立信在全球提供领先而强大的网络，积累了丰富的RAN知识和经验。
• Cloud RAN行业实践与方法：爱立信参与了多个重要的开放论坛，积极支持在Cloud RAN领域建立行业实践。
• Cloud RAN处理：我们对5G RAN的严苛处理要求有深入的了解，积极将RAN领域的应用搬到云上。
• Cloud RAN的兼容性：爱立信提供领先的无线电产品组合，满足各种网络的独特需求，并确保Cloud RAN与已安装设施无缝集成。独特的爱立信频谱共享解决方案就是一个很好的例子。
• 爱立信预验证解决方案：爱立信可以提供预验证的Cloud RAN解决方案，包括云基础设施、RAN软件、COTS硬件和加速器以及无线网关，以实现最优的传输性能。
• 云端转型经验：我们成功地帮助客户完成了类似的多年期云化核心网转型进程。

我们是5G领域的领导者，非常了解如何在全球构建和运行稳健可靠的无线接入网。我们很高兴与客户分享自己的专长并向其展示Cloud RAN所带来的无限可能。