電信業的未來：開放式 RAN 與 vRAN 成為矚目焦點

June 21, 2023

Christina Cardoza

開放式無線網絡

萬物皆相連。但相較於世界上其他任何地方，今年的世界行動通訊大會最能體現這句話的真諦！一如預期，行動通訊與連線成了熱門主題，尤其是在開放式 RAN 與 vRAN 方面。但這些詞彙到底是什麼意思？它們之間有何關聯性？（它們之間又是如何毫無關聯性。）它們與其他技術創新有何關聯，包括那些剛出爐以及尚未問世的創新？

我們採訪了兩位參加過 MWC 的來賓，而且他們在行動通訊與連線領域擁有豐富的專業知識（影片 1）。關鍵任務型智慧系統軟體供應商 Wind River 的 Product Management Cloud and Industry Verticals 部副總裁 Randy Cox；以及 Embedded Computing Design 主編 Brandon Lewis。

影片 1. 開放式 RAN 與 vRAN 正如何為電信業提供互通性、效能與可靠性。（資料來源：insight.tech）

開放式 RAN 與 vRAN 有哪些趨勢？

Brandon Lewis：經年累月下來，網路已經變成極為複雜的系統，因此網路設備製造商持續提供高度整合的專有解決方案，包括組成網路的許多不同元件，以及許多加速的專門硬體與軟體堆疊。我們正邁向 5G 之際，關鍵在於提供更高的頻寬和更高的容量，以及無所不在的連線能力，因此擴充勢在必行。

開放式 RAN（無線存取網路）的概念正好能派上用場。它的設計採用標準化量產硬體、標準化量產伺服器和平台，以及開放式介面，因此您可以搭配不同的軟體。接著是 vRAN。這種虛擬化 RAN 部分執行了過去在硬體當成軟體功能使用的許多專門功能。利用這項技術，您可進一步擴充網路，並且從堆疊獲得更大的彈性，讓更多參與者加入生態系統。

Randy Cox：但從某種意義來說，vRAN 與 ORAN 無關。舉例來說，目前各大企業不需要開放網路就能實現虛擬化網路。ORAN 是一種架構，也是一種解構式網路，其開放式介面可供多個供應商參與，然後服務不同的網路元件。O-RAN 規格恰巧未包含虛擬化 RAN。

Brandon 表示，電信領域的傳統供應商，例如 Nokia 與 Ericsson，一般提供自訂硬體與自訂軟體，但這類專有電信業者設備提供的解決方案非常專業且成本高昂，電信業者仰賴這些供應商的時間較長。開放式 RAN 可真正解構網路，讓新參與者進入市場，不僅降低成本，更在挑選同級最佳類型供應商方面帶動創新並提高靈活彈性。

在 O-RAN 聯盟這個生態系統組織中，所有供應商和營運商希望參與：定義規格、舉辦插拔測試大會，以及在不同活動中相互配合，以期讓 ORAN 型架構普及化，讓它儘速打入市場。

目前的主流將焦點放在 vRAN 與 ORAN；除了調查或可行性分析之外，還有實際的執行規劃。也就是說，客戶與合作夥伴討論與計畫會更詳細，當前執行的 RFP 數量也更多。如果你在 MWC，絕對不會錯過 vRAN 和 ORAN 這兩個焦點。

Wind River 如何因應電信業對規模與彈性的需求？

Randy Cox：其一是 Intel^® Xeon^® 平台第 4 代 Sapphire Rapids 上的單核心功能。去年 12 月之前，我們的雲端平台解決方案，基本上佔用了一部伺服器多達兩個核心。我們將這個數量最佳化，減少至單一核心，就特定伺服器的資源使用率而言，明顯減少了 50%。它為在我們平台執行的應用程式或工作負載提供強大的功能。

第二個主題與能源效率有關，而這也是業界目前非常熱門的主題。我們持續與 Intel 和其他幾個合作夥伴密切合作，減少基地台的耗電量。我們打算在今年下半年將它應用於商業環境，目前正邁向這個過程的下個階段。因此，我們其實能操縱和改變 CPU 本身的 C-state 和 P-state，以最佳化和減少基地台使用的耗電量。

我認為處理器有六個不同的 C-state 層級。取決於基地台使用案例，一端層級基本上處於全功率狀態，另一端層級則是將耗電量降到最低。我們可以根據需要的用途變更 C-state 和 P-state，降低功耗，比方說，在凌晨 3:00 到清晨 6:00 這段時間，因為很多地方的基地台用量可能微乎其微。我們可以使用 RAN 軟體監測及判斷基地台的使用量或使用人數，並且能夠減少 C-state 或 P-state 的數量，降低那段時間的功耗，進而真正減少營運商的總體擁有成本。

請告訴我們，第 4 代 Intel^® Xeon^® 可擴充處理器的幾項新功能。

Brandon Lewis：每個新版本的 Intel 處理器效能都有改善，對嗎？我想第 4 代有高達 60 個核心，真是瘋狂。另外還有與這個新世代處理器整合的大量加速器。其中一個功能是 Intel^® QuickAssist 技術，這種密碼編譯工作負載卸載可讓 CPU 核心速度不變慢。

另一個則是動態負載平衡功能。軟體定義的網路中有負載平衡器，這項設備基本上可將流量工作負載分散到不同的設備，讓您可以高效處理封包，不會嚴重卡頓、緩衝和延遲，使整體網路效能受到明顯的影響。

第 4 代 Xeon 處理器的動態負載平衡功能，處理晶片的方式基本上與負載平衡相同，但是在網路層面：您會將處理封包的工作負載分散到不同的核心，以及晶片的記憶體，因此不會遇到任何瓶頸遽增的情形。請試想，晶片就像整個網路平衡工作負載過程的縮影。

第三個功能是 Intel^® vRAN Boost。這項功能呼應了 Randy 所說的話，因為它能為 vRAN 工作負載將處理器最佳化，因此相同功耗基本上可獲得兩倍的效能，或者如果你喜歡，也可以說只要一半功耗就能獲得相同的效能。降低成本是這個競爭態勢的關鍵，因為耗電量對電信網路資料中心而言是高昂的成本。耗電量最佳化的程度越高，無論是透過 P-state 與 C-state，還是透過晶片本身的 vRAN Boost，就越有機會成為這場競爭的贏家。

您可如何利用合作夥伴的專業知識在這個領域成功？

Randy Cox：我認為，從定義上來看，ORAN 確實孕育了合作夥伴關係的環境：ORAN 的定義是透過更多供應商提供更多功能。Wind River 目前有多個優秀的合作夥伴，舉例來說，我們與 Intel 和 Samsung 密切合作，每週和每天都是。這點至關重要，因為 Wind River Cloud Platform 位於堆疊的中心。

一方面，我們必須向下與硬體整合，包括 Intel 及任何伺服器製造商，例如 Dell、HPE，或是任何 COTS 硬體伺服器的製造商。去年 9 月，我們透過 Dell 發售了第一款商用 Infra Block 產品；基本上就是 COTS 硬體伺服器，以及 Wind River 軟體整合為單一產品。

我們與 Dell 建立合作關係，在加速器硬體本身和我們的軟體之間有完整的堆疊；這個產品經過完全整合、完整測試，而且隨裝即用。唯一需要整合的是現場客戶實際的 RAN 工作負載。我們很努力在這個 ORAN 環境簡化這個整合過程。

但我們也必須向上與這個 RAN 工作負載或任何其他工作負載整合。在 RAN 工作負載方面，我們與 Samsung 緊密合作；與 JMA 建立合夥關係；我們已經與 Mavenir 整合。目前，我們也正與 Ericsson 和 Nokia 建立合作關係。

關於未來，兩位各有哪些重點摘要或想法想跟我們分享？

Brandon Lewis：每個人務必都要認識一下第 4 代 Intel Xeon 可擴充處理器提供的酷炫新功能。另外，生態系統有許多可供開發人員使用的啟用工具，例如 Data Plane Development Kit。另外，我們經常在 Embedded Community Design 和 insight.tech 撰寫關於這個主題的文章。

Randy Cox：得知 Wind River 在這個領域取得了跟我們一樣多的進展，我真的很開心。然而，雖然我們依舊在 5G 和實現商業部署方面取得進展，但我們真的希望能夠協助業界與生態系統加速 ORAN，這樣我們才能在 6G 時代降臨時做好準備。5G 毋庸置疑還有很多工作要做，但這個 vRAN/ORAN 環境的 5G 確實正在為 6G 環境做好準備。

我要告訴對 ORAN 存疑或稍有疑慮的人，ORAN 真的誕生了。Wind River 就是一個例子：我們的表現出色，而且正大規模部署於商業服務。我很期待帶動這個產業的其他業者在這個領域真正有所突破。