作為行業(yè)創(chuàng)新引領(lǐng)的風(fēng)向標(biāo)，在一年一度的全球最具影響力的通信行業(yè)盛會(huì)——MWC 2023上，vRAN再次成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。正如英特爾公司高級(jí)副總裁兼網(wǎng)絡(luò)與邊緣事業(yè)部總經(jīng)理Sachin Katti在署名文章中所指出的，網(wǎng)絡(luò)需要軟件定義轉(zhuǎn)型，無(wú)線通信行業(yè)需要一個(gè)能夠虛擬化物理層的解決方案，vRAN就是未來(lái)。
作為領(lǐng)先的4G和5G網(wǎng)絡(luò)芯片提供商，英特爾的使命是通過(guò)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型充分釋放網(wǎng)絡(luò)潛力，使其“虛擬化”并在軟件上運(yùn)行。“我們構(gòu)建了一個(gè)基于靈活、可編程通用芯片的架構(gòu)，集成了用于繁瑣任務(wù)的加速功能，這為通信服務(wù)提供商在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中提供了可編程性和可升級(jí)性，能夠順利地部署完全虛擬化的RAN，并充分利用端到端軟件定義網(wǎng)絡(luò)的全部?jī)?yōu)勢(shì)。”
從5GC到5G RAN：網(wǎng)絡(luò)虛擬化勢(shì)不可擋
只要涉及從固定功能的設(shè)備到硬件軟件解耦的轉(zhuǎn)變，就往往會(huì)出現(xiàn)懷疑的聲音，這其中既有產(chǎn)品、技術(shù)、成本、產(chǎn)業(yè)成熟度的考慮，也有不同技術(shù)演進(jìn)路徑的利益糾葛。
道路雖然曲折，但前途卻依舊光明。無(wú)論是在IT行業(yè)中，x86服務(wù)器對(duì)于小型機(jī)的替代；還是CT領(lǐng)域，核心網(wǎng)全面虛擬化云化的部署。這都證明了一點(diǎn)，開(kāi)放和云化必將成為方向。
根據(jù)Dell'Oro預(yù)測(cè)，到今年年底，超過(guò)90%的核心網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)虛擬化，而且?guī)缀跛幸阎摂M化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器都基于英特爾平臺(tái)運(yùn)行。這也從側(cè)面說(shuō)明了通用芯片替代專用芯片的可能性。因?yàn)�，作為電信網(wǎng)絡(luò)的“大腦”，核心網(wǎng)承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)全局資源的調(diào)度管理。進(jìn)入5G時(shí)代后，伴隨著云原生演進(jìn)，核心網(wǎng)成為一個(gè)自下而上全動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)可靠性和性能的要求更高。
與十年前的核心網(wǎng)類似，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，軟件定義RAN將極具挑戰(zhàn)性。“英特爾的目標(biāo)是推動(dòng)RAN的變革，就像十年前推動(dòng)核心網(wǎng)的變革一樣。英特爾致力于幫助運(yùn)營(yíng)商和OEM將虛擬化RAN作為高速通信網(wǎng)絡(luò)的一種全新、低成本替代方案推向市場(chǎng)。”Sachin Katti表示。據(jù)他介紹，vRAN已經(jīng)在包括歐洲、美國(guó)、日本等多個(gè)主流市場(chǎng)得到廣泛部署。
當(dāng)然，虛擬化RAN是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，對(duì)于可用性、可靠性、時(shí)延、性能、成本都有著非常嚴(yán)格的要求。因此，設(shè)計(jì)和交付硬件、軟件，并恰當(dāng)?shù)仄胶庑阅�、可靠性和成本效益，以滿足RAN的極高要求，這無(wú)論在技術(shù)上或財(cái)務(wù)上都絕非易事。
全維度創(chuàng)新：夯實(shí)虛擬化網(wǎng)絡(luò)基石
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，由于5G網(wǎng)絡(luò)普遍運(yùn)行在中高頻頻段，對(duì)于基站需求量大幅增加；而且，伴隨著Massive-MIMO等技術(shù)的引入，能耗也在快速攀升。運(yùn)營(yíng)商希望從其投資中獲得最大收益。因此，他們通過(guò)降低總體擁有成本、節(jié)省電力和創(chuàng)建持續(xù)創(chuàng)新的平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
而這正是軟件定義網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值體現(xiàn)。但在此之前，業(yè)界普遍認(rèn)為5G網(wǎng)絡(luò)物理層對(duì)于性能和時(shí)延的要求非常高，以至于無(wú)法在軟件中進(jìn)行虛擬化和定義。不過(guò)，這已成為歷史！
“英特爾的通用網(wǎng)絡(luò)芯片一直在不斷發(fā)展，最新推出的第四代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器將vRAN Boost直接集成到了英特爾® 至強(qiáng)® 系統(tǒng)芯片中，能夠提供可編程基礎(chǔ)設(shè)施以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)且無(wú)需在物理層額外設(shè)置加速卡；這款全新SoC的設(shè)計(jì)初衷就是為虛擬化無(wú)線接入網(wǎng)（vRAN）而服務(wù)的，在相同功率范圍內(nèi)提供高達(dá)兩倍的容量，且由于集成了加速功能而額外節(jié)省20%的電力，從而得以滿足運(yùn)營(yíng)商在性能、擴(kuò)展和能效方面的關(guān)鍵需求。”Sachin Katti表示。
Sachin Katti指出，英特爾之所以選擇這種集成加速功能的方式，是因?yàn)樗鼘⑵瑑?nèi)加速的優(yōu)點(diǎn)與x86架構(gòu)的靈活性和可編程性相結(jié)合，比其他將整個(gè)物理層嵌入不具備靈活性的硬件加速器中的解決方案更好。預(yù)期集成vRAN Boost的第四代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器上市后，其每瓦性能將超越表現(xiàn)十分優(yōu)異的專用物理層加速卡。
除了第四代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器中的集成網(wǎng)絡(luò)加速外，英特爾也在持續(xù)擴(kuò)展英特爾Agilex 7 FPGA系列，以及用于云、通信和嵌入式應(yīng)用的英特爾eASIC N5X結(jié)構(gòu)化ASIC設(shè)備。英特爾Agilex 7 FPGA AGI 041設(shè)備將支持下一代400G基礎(chǔ)設(shè)施加速解決方案。
性能提升在核心網(wǎng)層面同樣明顯。英特爾通過(guò)第四代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器在業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了把5G用戶平面功能（UPF）工作負(fù)載性能提升至1Tbps，帶來(lái)了巨大突破。
作為電信行業(yè)的首要指標(biāo)，每瓦性能越來(lái)越受到重視。英特爾提供差異化的電源管理功能，使運(yùn)營(yíng)商能夠顯著降低能耗、總體擁有成本和碳排放，以最節(jié)能的方式利用計(jì)算資源。英特爾與SK電信開(kāi)展合作，開(kāi)發(fā)了用于5G核心網(wǎng)的英特爾基礎(chǔ)設(shè)施電源管理器參考軟件，該軟件將運(yùn)行時(shí)CPU平均能耗節(jié)省提升30%。
在英特爾技術(shù)專家看來(lái)，通用芯片還有個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)，那就是實(shí)現(xiàn)了“從邊到云”的“全虛擬化”，應(yīng)用只需開(kāi)發(fā)一次，便可隨意部署。在邊緣側(cè)，在MWC期間，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的流量屬性，英特爾推出了融合邊緣媒體平臺(tái)，該平臺(tái)可以在多租戶共享架構(gòu)上提供多種視頻服務(wù)，并利用云原生可擴(kuò)展性對(duì)不斷變化的需求進(jìn)行智能化響應(yīng)。
久久為功：攜手產(chǎn)業(yè)生態(tài)共創(chuàng)vRAN未來(lái)
Sachin Katti表示，英特爾推動(dòng)了從使用固定功能硬件，到利用商用現(xiàn)成硬件打造完全虛擬化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的轉(zhuǎn)變，其vRAN產(chǎn)品和FlexRAN參考軟件也在不斷演進(jìn)升級(jí)來(lái)滿足轉(zhuǎn)型需求。
但在這個(gè)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，僅靠英特爾一家則很難實(shí)現(xiàn)這個(gè)劃時(shí)代的轉(zhuǎn)變。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，困擾開(kāi)放架構(gòu)在RAN市場(chǎng)大放異彩并不僅僅是底層芯片的算力和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，而是如何去匹配當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商的核心訴求--集成交付與持續(xù)運(yùn)維能力。
英特爾技術(shù)專家指出，vRAN真正實(shí)現(xiàn)了硬件和軟件解耦，使運(yùn)營(yíng)商從不同供應(yīng)商處分門(mén)別類地購(gòu)買(mǎi)硬件和軟件組件品，但只有實(shí)現(xiàn)跨域跨廠商的“總集成”，才能實(shí)現(xiàn)價(jià)值交付。“‘總集成’是個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，運(yùn)營(yíng)商、傳統(tǒng)設(shè)備廠商、新興廠商都在朝著這個(gè)方向努力。”
在專家看來(lái)，除了全面引入云原生、AI等技術(shù)手段外，還需要構(gòu)建全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。“在過(guò)去幾十年中，從PC到云計(jì)算，從硬件到軟件，英特爾都在賦能生態(tài)伙伴。”在網(wǎng)絡(luò)虛擬化轉(zhuǎn)型的大潮中，英特爾推出了由獨(dú)立軟件供應(yīng)商、操作系統(tǒng)供應(yīng)商、原設(shè)備制造商，電信設(shè)備制造商、統(tǒng)集成商和通信服務(wù)供應(yīng)商組成Network Builders開(kāi)放生態(tài)系統(tǒng)，來(lái)共同推進(jìn)在電信網(wǎng)絡(luò)與邊緣云轉(zhuǎn)型采用基于NFV和SDN的解決方案。
英特爾公司副總裁兼有線與核心網(wǎng)部門(mén)總經(jīng)理Alex Quach在署名文章中則指出，英特爾將繼續(xù)針對(duì)軟件解決方案及參考架構(gòu)進(jìn)行投資，并構(gòu)建一個(gè)充滿活力的生態(tài)系統(tǒng)，以縮短部署時(shí)間、加快創(chuàng)新步伐。英特爾FlexRAN參考軟件已獲得超過(guò)150個(gè)生態(tài)伙伴的授權(quán)。同時(shí)，英特爾還將通過(guò)英特爾® 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建者大學(xué)項(xiàng)目提供線上和面授課程，持續(xù)支持技術(shù)教育。
正如Sachin Katti所指出的，vRAN就是未來(lái)。英特爾解決方案不僅可以隨時(shí)投入部署，而且未來(lái)的產(chǎn)品路線圖也將能夠引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)，這都將會(huì)為運(yùn)營(yíng)商增強(qiáng)信心。
