打开无线接入网络(奥兰)是一个概念,一直在发展,定位于开放的接口和无线接入网络更加灵活和与供应商无关。然而,尽管一些成功新建试验,似乎奥兰还没有成熟的商业部署做好准备。几个因素,如技术成熟、安全、和能源效率,新的扩展现有的原因。传统的OEM球员跑市场限制inter-twining组件的互操作性,迫使运营商进入厂商锁定。运营商必须依靠E2E设备从一个独家供应商。因此,没有开放互操作性标准执行,新的供应商在任何级别的入口跑市场是具有挑战性的。开放运行提供了一个更加灵活,节省成本,和创新的方法来建造和运营5 g网络。

挑战奥兰硬件和部署

gNodeB分为中央单元(CU),分布式单元(DU)和广播单元(俄文)称为O-CU,摘要,O-RU奥兰规范。铜是进一步分为两个逻辑组件,一个用于控制平面(CP)和一个用户平面(了)。这种逻辑将允许不同的功能网络的部署在不同的位置,在不同的硬件平台上。管理涉及的技术复杂性和快速技术创新环境和多供应商组件寻求T-shirt-size定制部署在奥兰是至关重要的因素。t恤分级的方法对自定义design-sizing奥兰软件和网络硬件基础设施基于一个特定的用户或网络容量。使用这些组件集成各种场景的有效预先集成的推广部署为经营者似乎是一个遥远的梦想。单个供应商、集成基础设施是更实际的今天,鉴于易于部署。大多数商业奥兰部署硬件相关的,有几个选择OEM供应商产品管理加上硬件加速器的性能不足x86硬件通用处理器(GPP)。

奥兰旨在加速RF PHY层GPP硬件卡,但目前GPP硬件不能完成基带处理的性能故障。在这里,我们不能专门AMD或ARM芯片插入GPP硬件基带数据处理和管理性能。奥兰硬件体系结构还要求网络和软件分离结合开放式体系结构的标准,但这基带处理GPP之间不能交叉移植,SPP的硬件,反之亦然。这些限制使它具有挑战性的运营商部署奥兰硬件和软件支持的分离。

另一方面,5 g的机会正在慢慢关闭,和在欧洲电信公司正朝着5 g的部署先进或6 g作为一个概念,考虑到他们具有挑战性的金融形势。虽然论坛等3 gpp,小费,露天接口,奥兰联盟,和开放政策联盟正在努力修复奥兰集成问题,进展缓慢。大多数电信公司部署了奥兰仍坚持传统的OEM供应商的解决方案,相当远的想法分离的硬件和软件的高度互操作性。

简化工艺流程在奥兰系统集成

奥兰规范旨在简化系统集成与plug-and-play-like部署组件。然而,运营商必须整合或寻找一个智能系统集成商T-shirt-size跑和工程师或整合。有一个缺乏熟练的资源可以定制设计一个奥兰从设计技能的角度实现互操作性。开放运行系统是有分类,软件定义,虚拟化功能使用开放接口规范中实现独立于供应商的GPP硬件。然而,5克奥兰已经很长一段路要走,才能完全部署商业。采用更高的带宽和天线系统(大量输入,大量输出)需要一个更有效率和增强CPRI(通用公共广播电台接口)接口与功能将减少整个战线拖(FH)带宽需求。

发展的挑战之一常见的公共广播电台接口(eCPRI)规范是不被定义为一个开放的、可互操作的接口。因此这要求DU(分布式单元)和俄罗斯(广播单元)从相同的供应商采购无缝集成。然而,从奥兰设计的角度来看,一个开放的面前拉界面,使奥兰分布式单元(摘要)和奥兰广播单元(o-RU)应该从不同的供应商采购。的必要先决条件采用开放fronthaul-based解决方案和商业部署将性能和功能和集成解决方案。爱游戏娱乐网宽的带宽,因此一个分类的解决方案必须支持多波段和高输出功率要求、低延迟、低功耗,和功能性需求如网络共享、动态频谱共享等等。

管理一个有效的奥兰HW推出

所有运行组件之间的对齐要求确保互操作性和所有打开的技术要求。一个一致的方法在所有运行组件需要严格的遵守标准和规范。细微变化的不一致性可能会影响运行稳定性和性能。尽管奥兰规范旨在简化系统集成,他们最终驱动向试图在一个即插即用的环境部署奥兰。电信运营商必须将自己或找一个熟练的系统集成商实现奥兰厂商中立的基于硬件的方法。硬件基站的崩溃意味着reaggregation必要的软件,硬件和分离平面生态系统的虚拟化电信公司可以基于成本优化模型。然而,奥兰很长的路从商业部署,电信公司可能需要继续依赖传统的供应商解决方案或者采取一种谨慎的做法向奥兰部署。O-RAN联盟开发了可互操作的网络的各个部分之间的接口。然而,这些标准太开放;因此,我们需要一个系统工程和集成商设计、开发和集成开放的子组件。 In Massive Input Massive Output (MIMO), Rx (receiver) and Tx (transmitter) antennas are stuffed into the frame and placed with more transmitters and receivers. Performance is seen to improve when hardware and software are tightly coupled.

技术比较:GPP和FPGA和ASIC

x86-GPPs设计高时钟频率来实现大指令集的操作顺序。一般来说,他们有6到15倍时钟频率高于FPGA(现场可编程门阵列)实现和6到8倍比GPU更高的时钟频率。x86-GPPs更好地处理和解决通用问题。每个体系结构是最有效率的一个问题相匹配的指令和数据粒度。问题32位数据映射的指令可以在一个给定的工业标准结构(ISA),没有更多的固有并行性比可用的ISA实现提供了一个通用的CPU是优秀的。

相比之下,一个ASIC (专用集成电路)实现可以精确匹配的数据类型,指令,和空间的并行性,适合一个问题,有很大的优势,但是是低效的,因为它必须做最坏的假设,例如,它总是实现相同数量的处理元素无论大小问题的实例。FPGA继承ASIC实现的所有优势的价格22倍的10倍。对于某些应用程序,FPGA可以弥补以上的能力调整硬件问题的实例。

对混合ASIC-Powered解决方案

使用当前的低成本的基于x86的GPP硬件在开放运行部署部分负责开放架构运行系统的低效率和绩效问题。根据这个结论,我们建议使用混合组成的HW支持asic和FPGA作为硬件加速器支持GPP硬件管理更高效的基带处理之间的俄文和杜单位。ASIC芯片HW显示在基带处理和更好的性能比使用GPP HW或芯片加速器便宜。这意味着asic可以运行得更快和更有效地比GPP HW或fpga。可以定制asic基带硬件处理任务,只有奥兰基带设计所需的资源,没有浪费。 

总之,俄文通常fpga和ASIC板上实现和部署接近射频天线。由于其高度广义性质,FPGA加速器通常耗电设备。相比之下,一个ASIC加速器是建立在现代科技平台,吸引小力量,它能使一个项目使用仅仅收获能源管理铜和杜白盒硬件。智能硬件特性可以用来提高无线电性能,双网络吞吐量,并降低总体成本。

关于作者

乔是网络工程的负责人在Cyient &解决方案开发,技术办公室与专注于电信网络。他也是一个在IEEE高级成员,成员ACM和适用于各种论坛对电信技术的标准化和遵从性。他工作与强大的跨领域的专业知识和工程解决方案帮助客户实现业务价值提供n专长设计&开发系统来提高网络的经验,使客户的竞争优势,从而确保高生产率和客户盈利能力。他有丰富的经验在领先的运营商和企业网络、电信网络工程,网络崩溃,Softwarization,无线和光纤网络的虚拟化和集装箱化。无线电管理技术,奥兰工程&进化,跨域网络协调器,无线电智能控制器与人工智能和数据科学算法,BSS系统集成和工程实施OSS &数字准备网络上可持续的商业模式。