网站服务器开发,西安app软件开发公司,同城的网站建设,h5制作软件app手机版云栖号资讯#xff1a;【点击查看更多行业资讯】 在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯#xff0c;还在等什么#xff0c;快来#xff01; 随着技术的不断变迁#xff0c;专有无线接入网络的时代正在逐渐消失。运营商希望能在降低成本的同时增加灵活性#xff0c;… 云栖号资讯【点击查看更多行业资讯】 在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯还在等什么快来 随着技术的不断变迁专有无线接入网络的时代正在逐渐消失。运营商希望能在降低成本的同时增加灵活性其需要易于部署且经济实惠的网络和网络组件这也导致整个行业从4G专用硬件和专有软件开始转向安装在COTS硬件平台上的开放软件栈。
4G的专有组件
从核心网和RAN的角度来看待无线网络的话核心网包括骨干网、城域网和区域网(图1)。早期网络使用固定交换机和路由器来传输数据如今核心网在RAN的边缘聚合数据RAN将聚合的数据传输到无线电塔。 图1.无线网络由连接到聚合网络和网络核心的无线接入网组成
4G网络在1GHz至4GHz的频带上运行每座发射塔都配备了一个基带单元(BBU)从核心网收集数据并将其传送到远程无线电单元(RRU)。
4G在很大程度上是通过运行专有软件栈的自定义硬件来实现的这种方法对于4G网络来说是可以接受的但是考虑到5G以及所需成本运营商已经着手开发开源解决方案。5G的目标是可互换的COTS ARM或运行开源软件栈的x86服务器。
5G网络
5G网络与4G LTE有本质上的不同频段上5G覆盖了从6GHz到300GHz的频段。由于频率越高信号传播过程中的衰减也越大所以5G网络的基站密度将更高。
5G将4G BBU拆分为无线单元(RU)、分布式单元(DU)和集中式单元(CU)(图2)。解耦这些功能为运营商带来了很大的灵活性因为它们可以根据需要将RU、DU和CU部署在不同的位置例如要求低边缘延迟的网络可以将RU、CU和DU一起部署在边缘这将最大限度地提高远端连接用户应用程序的性能。另外一个DU可以为多个RU提供服务从而降低了网络成本同时在可接受的最大延迟范围内提供了足够的性能。针对不同的市场和地区运营商可以部署不同的架构。 图2.在5G网络中可以将BBU分解为RU、DU和CU
下图更深入地展示了5G网络的硬件和互连。 图3. 5G网络将基带单元分为RUDU和CU
5G RU包含一个RF发射器和一个LO PHY模块通常作为一个为数据包管理优化的FPGA或ASIC实现它可以提供小于1毫秒的延迟RU和DU之间就是前传。
DU的无线数据包通过前传链路与RU进行往返传输。DU的主要组成部分是无线链路控制器(RLC)、媒体访问控制器(MAC)和HI PHY。MAC集成了与RLC通信的软件和与PHY通信的硬件模块。它可以整合诸如GPU或FPGA之类的硬件加速器并且可以在延迟小于5毫秒的情况下运行。DU通过F1中传接口连接到CU 。一个DU COTS实现将包括一个带有硬件加速PCIe卡的服务器机箱和一个开源的MAC/RLC栈。
CU由一个控制平面(CP)和一个用户平面(UP)组成。该配置与LTE类似使得5G网络与4G LTE网络的集成整合更加容易另外它还为5G RAN配置提供了灵活性。CP和UP作为CU的一部分连接在CU box 中它们可以以大约10毫秒的延迟运行。
RAN智能控制器(RIC)位于CU的上游该功能将无线网络虚拟化为一系列可由上游核心控制器访问的功能。
向开放的转变
RU、DU和CU包含SDN或虚拟RAN(vRAN)所需的所有功能和接口。但是核心的网络编排和自动化层确实需要软件来管理流程。LTE网络通过专有的硬件和软件来管理此任务。由于5G的成本限制运营商开始寻找利用COTS硬件的标准化开源方案。于是出现了这几个关键的开源项目Akraino Edge Stack、O-RAN联盟、ONAP和OCP另外近期也新成立了一个组织叫OpenRAN政策联盟。
Akraino Edge Stack
Akraino Edge Stack于2018年推出专注于为网络边缘开发开放式软件栈现已成为LF Edge计划的一部分。该组织强调模块化设计支持软件组件的重用。这些堆栈被称为Akraino蓝图服务于边缘云基础架构的各个子集包括企业边缘、over-the-top-edge、供应商边缘和运营商边缘。当安装在“裸机”服务器上时该蓝图将机器转换为特定于应用程序的设备。
Akraino致力于打造可加速RAN部署的5G电信设备目前正在开发多个运营商的蓝图。该组织最近发布了Akraino无线电边缘云(REC)蓝图为管理、编排和自动化层提供了与vRAN交互的基本组件。
REC在Linux CentOS发行版上运行与管理和监视软件一起工作这些软件包含在Kubernetes中并由Kubernetes管理。堆栈将裸机服务器虚拟化以便将其抽象为软件服务。上层控制层可以调用这些API从而使其能够与网络层的数据平面进行交互。
O-RAN联盟
O-RAN联盟致力于实现一个开放、智能的RAN。联盟正在开发开放式虚拟化网络元素如开放式DU和开放式CU。与Akraino一样重点在于构建可重用和标准化的模块化参考设计。这种方法不仅加快了集成和部署的速度而且还使开发人员可以跳过编写通用功能的代码块从而使他们腾出时间进行创新。
O-RAN的工作与Akraino蓝图的开发紧密相关其思想是Akraino的蓝图对硬件层进行抽象然后O-RAN / ONAP软件栈在该层之上运行并与API进行交互(图4)。 图4.开放的5G网络由O-RAN、ONAP和Akraino软件组件组成
O-RAN解决的关键软件开发之一是RAN智能控制器(RIC)RIC在5G核心的RAN控制器与接入网之间提供了接口从而实现了策略驱动的闭环自动化。RIC是将RU、DU和CU转换为vRAN的接口部件可提供更快、更敏捷的服务部署和可编程性。
RIC与CU位于同一位置它通过回程连接到核心网的编排和自动化堆栈并通过中传连接到CU和DU。它将运行在Akraino REC的蓝图之上该蓝图经过优化以最大程度地减少了RIC和DU / CU之间的延迟(图5)。Akraino REC与位于核心网边缘的区域控制器集成在一起可将REC全自动部署到边缘站点。 图5.可以使用Akraino Radio Edge Cloud(REC)蓝图实现O-RAN的RAN智能控制器(RIC)
ONAP
5G网络将支持各种截然不同需求的应用程序。例如移动设备上的流媒体视频对延迟没有很大的需求但可能需要具有很高的移动性;智能工厂不会移动但要求尽可能低的延迟;自动驾驶汽车面临着超高可靠性和超低延迟的双重挑战。当然还有一些其他的因素包括带宽和成本等。有效地服务于这些多样化的应用程序需要虚拟化网络的能力这样网络就可以作为网络切片的集合每个网络切片都可以动态地重新配置以提供每个应用程序所需的服务质量。
到目前为止讨论的构建块提供了一种创建网络切片的方法但是它们需要一个位于核心的顶级控制结构来编排和管理服务。ONAP是Linux基金会主办的一个开源网络项目旨在解决这一需求。
ONAP对于5G部署至关重要它支持网络服务的编排、自动化和端到端生命周期管理。它非常复杂且计算量很大仅运行一个ONAP实例就需要140个内核和140 GB的RAM。ONAP与RAN的接口如图6所示。 图6.软件服务和接口构成了5G网络核心
OCP
在网络世界中创建互操作性需要标准化外形尺寸和接口。OCP的启动就是为了建立硬件规范来实现这一标准化。OCP即将推出的规范之一是openEDGE机箱(图7)。其低功耗要求和处理密度都针对电信和边缘应用进行了优化。 图7. 基于Open Compute Project标准设计的openEDGE机箱
OpenRAN政策联盟
近日31个国外知名运营商和技术公司在美国成立了Open RAN政策联盟(OpenRAN Policy Coalition)推广开放概念RAN。
Open RAN政策联盟的成员包括ATT、亚马逊网络服务、Facebook、谷歌、IBM、英特尔、微软、高通、乐天移动、三星电子美国、Telefonica、Verizon和沃达丰等。
Open RAN政策联盟的目标是为其他致力于技术标准的Open RAN组织(例如O-RAN联盟和TIP项目)提供以政策为中心的支持。
5G有望带来巨大的性能提升从根本上改变全球通信为电信运营商提供了创造新市场和消费者服务的机会。为了在5G中取得成功运营商需要改进网络设备使其具有灵活性、低成本和快速的上市时间。开放的5G硬件和软件可以帮助其实现这些目标。 【云栖号在线课堂】每天都有产品技术专家分享 课程地址https://yqh.aliyun.com/live 立即加入社群与专家面对面及时了解课程最新动态 【云栖号在线课堂 社群】https://c.tb.cn/F3.Z8gvnK 原文发布时间2020-06-12 本文来自“中国软件网”了解相关信息可以关注“中国软件网”
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