intel Farante la Komercan Kazon por Malferma kaj Virtualigita RAN

Malferma kaj virtualigita RAN estas preta por rapida kresko

Malfermaj kaj virtualigitaj radioalirretoj (Open vRAN) teknologioj povus kreski al preskaŭ 10 procentoj de la totala RAN-merkato antaŭ 2025, laŭ taksoj de Dell'Oro Group1. Tio reprezentas rapidan kreskon, ĉar Malferma vRAN nur konsistigas unu procenton de la RAN-merkato hodiaŭ.
Estas du aspektoj por Malfermi vRAN:

• Virtualigo disigas la softvaron de la aparataro kaj ebligas RAN-laborkvantojn funkcii per ĝeneraluzeblaj serviloj. Ĝeneraluzebla aparataro estas pli
  fleksebla kaj pli facile skalebla ol aparato-bazita RAN.
• Estas relative facile aldoni novajn funkciojn de RAN kaj plibonigojn de rendimento uzante programaran ĝisdatigon.
• Elprovitaj IT-principoj kiel programar-difinita retoj (SDN), nub-indiĝena kaj DevOps povas esti uzataj. Ekzistas funkciaj efikecoj en kiel la reto estas agordita, reagordita kaj optimumigita; same kiel en misdetekto, korekto kaj preventado.
• Malfermaj interfacoj ebligas al Komunikaj Servoprovizantoj (CoSPs) akiri la ingrediencojn de sia RAN de malsamaj vendistoj kaj integri ilin pli facile.
• Kunfunkciebleco helpas pliigi konkuradon en la RAN kaj pri prezo kaj funkcioj.
• Virtualigita RAN povas esti uzata sen malfermaj interfacoj, sed la avantaĝoj estas plej grandaj kiam ambaŭ strategioj estas kombinitaj.
• Intereso pri vRAN pliiĝis lastatempe, kun multaj funkciigistoj okupiĝantaj pri provoj kaj siaj unuaj deplojoj.
• Deloitte taksas ke ekzistas 35 aktivaj Open vRAN-deplojoj tutmonde2. La softvararkitekturo FlexRAN de Intel por bazbenda prilaborado estas uzata en almenaŭ 31 deplojoj tutmonde. (vidu figuron 1).
• En ĉi tiu artikolo, ni esploras la komercan kazon por Open vRAN. Ni diskutos pri la kostaj avantaĝoj de bazbanda kunigo, kaj la strategiaj kialoj kial Malferma vRAN ankoraŭ estas dezirinda kiam kunigo ne eblas.

Enkondukante novan RAN-topologion

• En la tradicia Distributed RAN (DRAN) modelo, la RAN-pretigo estas aranĝita proksime al la radioanteno.
  Virtualigita RAN dividas la RAN en dukton de funkcioj, kiuj povas esti dividitaj trans distribuita unuo (DU) kaj alcentrigita unuo (CU). Estas kelkaj opcioj por disigi la RAN, kiel montrite en Figuro 2. Split Option 2 gastigas la Packet Data Convergence Protocol (PDCP) kaj Radio Resource Control (RRC) en la CU, dum la resto de la bazbandfunkcioj estas portataj. eksteren en la DU. La PHY-funkcio povas esti dividita inter la DU kaj la Remote Radio Unit (RRU).

La avancotages de dividitaj RAN-arkitekturoj estas:

• Gastigado de la Low-PHY-funkcio ĉe la RRU reduktas la postulon de fronthaul bendolarĝo. En 4G, Opcio 8-dividoj estis ofte uzataj. Kun 5G, la bendolarĝa pliiĝo igas Opcion 8 nerealigebla por 5G memstara (SA) reĝimo. (5G ne-memstara (NSA) deplojoj ankoraŭ povas uzi Opcion 8 kiel heredaĵon).
• La kvalito de sperto povas esti plibonigita. Kiam la kerno
  kontrolaviadilo estas distribuita al la CU, la CU iĝas la movebleca ankropunkto. Kiel rezulto, estas malpli da transdonoj ol kiam la DU estas la ankropunkto3.
• Gastigi la PDCP ĉe la CU ankaŭ helpas ekvilibrigi la ŝarĝon dum subtenado de la duobla konektebleco (DC)
  de 5G en NSA-arkitekturo. Sen tiu disigo, uzantekipaĵo ligus al du bazstacioj (4G kaj 5G) sed nur la ankrobazstacio estus uzita por prilabori la riveretojn tra la PDCP-funkcio. Uzante dividitan Opcion 2, la PDCP-funkcio okazas centre, do la DUoj estas pli efike ŝarĝ-ekvilibraj4.

Reduktante kostojn per bazbanda kunigo

• Unu maniero kiel Open vRAN povas helpi redukti kostojn estas kunigante bazbendan pretigon. Unu CU povas servi plurajn DUojn, kaj la DU povas situi kun la CU por kostefikeco. Eĉ se la DU estas gastigita ĉe la ĉelejo, povas ekzisti efikecoj ĉar la DU povas servi plurajn RRU-ojn, kaj la kosto je bito malpliiĝas kiam la ĉelkapacito kreskas5. Programaro funkcianta per komerca nekomerca aparataro povas esti pli respondema, kaj skali pli flekseble, ol diligenta aparataro, kiu postulas manan laboron por grimpi kaj agordi.
• Bazgrupkunigo ne estas unika al Open vRAN: en tradicia kutimo RAN, la bazbandunuoj (BBUoj) foje estis grupigitaj en pli alcentrigitaj lokoj, nomitaj BBU-hoteloj. Ili estas ligitaj al la RRUoj per altrapida fibro. Ĝi reduktas la koston de ekipaĵo ĉe la loko kaj reduktas la nombron da kamionaj ruloj por instali kaj priservi ekipaĵon. BBU-hoteloj tamen ofertas limigitan granularecon por grimpi. La aparataj BBU-oj ne havas ĉiujn avancojn pri optimumigo de rimedojtages de virtualigo, nek la fleksebleco por pritrakti multoblajn kaj diversajn laborŝarĝojn.
• Nia propra laboro kun CoSP-oj trovis, ke la plej alta mastruma elspezo (OPEX) kosto en la RAN estas BBU-programaraj licencado. Pli efika programaro reuzo per kunigo helpas optimumigi la totalkoston de posedo (TCO) por la RAN.
• Tamen, la kosto de transporto devas esti pripensita. La malantaŭa transporto por tradicia DRAN estis tipe lizita linio disponigita al la mobilretfunkciigisto fare de fiksaj retfunkciigistoj. Luzitaj linioj povas esti multekostaj, kaj la kosto havas decidan efikon al la komerca plano por kie la DU devus situi.
• Konsulta firmao Senza Fili kaj vRAN-vendisto Mavenir modeligis la kostojn surbaze de provoj faritaj kun klientoj de Mavenir, Intel kaj HFR Networks6. Du scenaroj estis komparitaj:
• DUoj situas kun la RRUoj ĉe la ĉelejoj. Midhaul-transporto estas uzita inter la DU kaj la CU.
• DUoj situas kun la CUoj. Fronthaul transporto estas uzita inter la RRUoj kaj DU/CU.
• La CU estis en datencentro kie hardvarresursoj povus esti kunigitaj trans RRUoj. La studo modeligis la kostojn de la CU, DU, kaj midhaul kaj fronthaul transporto, kovrante ambaŭ
• OPEX kaj kapitalelspezo (CAPEX) dum sesjara periodo.
• Centraligi la DU pliigas la transportkostojn, do la demando estis ĉu la kuniggajnoj superas la transportkostojn. La studo trovis:
• Funkciistoj kun malmultekosta transporto al la plej multaj el siaj ĉelejoj pli bone centralizas la DU kun la CU. Ili povas tranĉi sian TCO ĝis 42 procentoj.
• Funkciistoj kun altaj transportkostoj povas redukti sian TCO ĝis 15 procentoj gastigante la DU ĉe la ĉela loko.
• La relativaj ŝparaĵoj ankaŭ dependas de la ĉelkapacito kaj la spektro uzita. DU ĉe ĉela loko, ekzample, povas esti subuzita kaj povus skali por subteni pli da ĉeloj aŭ pli altan bendolarĝon je la sama kosto.
• Eble eblas alcentrigi RAN-pretigon ĝis 200km de la radio-ejo en la modelo "Cloud RAN". Aparta studo de Senza Fili kaj Mavenir7 trovis, ke Cloud RAN povus malaltigi kostojn je 37 procentoj dum kvin jaroj, kompare kun DRAN. BBU-kunigo kaj pli efika uzo de aparataro helpas malpliigi kostojn. OPEX-ŝparoj venas de pli malaltaj prizorgado- kaj operaciaj kostoj. Alcentrigitaj lokoj verŝajne estos pli facile alireblaj kaj administreblaj ol la ĉelejoj, kaj ĉelejoj ankaŭ povas esti pli malgrandaj ĉar ekzistas malpli ekipaĵo necesa tie.
• Virtualigo kaj centralizo kune faciligas grimpi dum trafikpostuloj ŝanĝiĝas. Estas pli facile aldoni pli ĝeneraluzeblajn servilojn al la rimeda aro ol ĝisdatigi proprietan aparataron ĉe la ĉela retejo. CoSP-oj povas pli bone kongrui sian aparatan elspezon al sia enspeza kresko, sen neceso deploji aparataron nun, kiu povos administri la trafikon post kvin jaroj.
• Kiom da la reto virtualigi?
• ACG Research kaj Red Hat komparis la laŭtaksan totalkoston de posedo (TCO) por Distribuita radioalira reto (DRAN) kaj virtualigita RAN (vRAN)8. Ili taksis la kapitalelspezon (CAPEX) de vRAN estis duono de tiu de DRAN. Ĉi tio estis plejparte malsupren al kostefikeco de havado de malpli ekipaĵo ĉe malpli lokoj uzantaj centralizadon.
• La studo ankaŭ trovis, ke la operacia elspezo (OPEX) estis signife pli alta por DRAN ol vRAN. Tio estis rezulto de reduktita ejluado, prizorgado, fibroluado, kaj potenco kaj malvarmigokostoj.
• La modelo estis bazita sur Tier 1 Communications Service Provider (CoSP) kun 12,000 bazstacioj nun, kaj bezono aldoni 11,000 dum la venontaj kvin jaroj. Ĉu la CoSP devus virtualigi la tutan RAN, aŭ nur la novajn kaj vastigitajn retejojn?
• ACG Research trovis, ke la TCO-ŝparoj estis 27 procentoj kiam nur novaj kaj kreskejoj estis virtualigitaj. TCO-ŝparoj pliiĝis al 44 procentoj kiam ĉiuj retejoj estis virtualigitaj.
• 27%
  • TCO-ŝparado
• Virtualigante nur novajn kaj vastigitajn RAN-ejojn
• 44%
  • TCO-ŝparado
• Virtualigante ĉiujn RAN-ejojn
• ACG-Esplorado. Surbaze de reto de 12,000 ejoj kun planoj aldoni 11,000 dum la venontaj kvin jaroj.

La kazo por Open vRAN ĉe la ĉelejo

• Kelkaj CoSPoj adoptas Open vRAN ĉe la ĉelejo pro strategiaj kialoj, eĉ kiam bazgrupkunigo ne liveras kostŝparojn.
  Kreante flekseblan nub-bazitan reton
• Unu CoSP, kun kiu ni parolis, emfazis la gravecon povi loki retajn funkciojn kie ajn ili donas la plej bonan rendimenton por aparta reto-tranĉo.
• Ĉi tio fariĝas ebla kiam vi uzas ĝeneraluzeblan aparataron tra la reto, inkluzive por la RAN. La
  uzanta ebena funkcio, ekzample, povus esti movita al la RAN-ejo ĉe la rando de la reto. Ĉi tio signife tranĉas latencia.
• Aplikoj por tio inkluzivas nuban videoludadon, pliigitan realecon/virtuala realecon aŭ enhavan kaŝmemoron.
• Ĝeneraluzebla hardvaro povas esti uzita por aliaj aplikoj kiam la RAN havas malaltan postulon. Estos okupataj horoj kaj trankvilaj horoj, kaj la RAN ĉiukaze estos
  troprovizita por provizi estontan trafikan kreskon. La rezerva kapacito sur la servilo povus esti uzata por ĉela retejo Interreto de Aĵoj-laborkvanto, aŭ por RAN Intelligent Controller (RIC), kiu optimumigas radioresursadministradon uzante artefaritan inteligentecon kaj maŝinlernadon.
• Pli granula fonto povas helpi malpliigi kostojn
• Havi malfermitajn interfacojn donas al funkciigistoj la liberecon fonti komponantojn de ie ajn. Ĝi pliigas konkuradon inter la tradiciaj telekomunikaj ekipaĵvendistoj, sed tio ne estas ĉio. Ĝi ankaŭ donas al funkciigistoj la flekseblecon al fonto de hardvarproduktantoj kiuj antaŭe ne vendis rekte en la reton. Kunfunkciebleco malfermas la merkaton ankaŭ al novaj vRAN programaraj kompanioj, kiuj povas alporti novigojn kaj pliigi prezkonkuradon.
• Funkciigistoj eble povas atingi pli malaltajn kostojn provizante komponentojn, aparte la radion, rekte, prefere ol aĉetado de ili tra telekomunika ekipaĵproduktanto.
  (TEM). La radio respondecas pri la plej granda parto de la buĝeto de RAN, do ŝparoj ĉi tie povas havi signifan efikon al totalaj kostoj. La programara permesilo de BBU estas la ĉefa OPEX-kosto, do pliigita konkurenco en la RAN-programa tavolo helpas malpliigi daŭrajn kostojn.
• Ĉe Mobile World Congress 2018, Vodafone Ĉefa Teknologio
• Oficiro Johan Wibergh parolis pri la sesmonata kompanio
• Malfermu RAN-teston en Barato. "Ni povis redukti la koston por funkcii je pli ol 30 procentoj, uzante multe pli malferman arkitekturon, povante akiri komponantojn el malsamaj pecoj," li diris9.
• 30% ŝparado de kostoj
• De provizanta komponantojn aparte.
• Open RAN-provo de Vodafone, Hindio

Konstruante platformon por novaj servoj

• Havi ĝeneraluzeblajn komputadkapablojn ĉe la rando de la reto ankaŭ ebligas al CoSPs gastigi klient-fruntatajn laborkvantojn tie. Krom povi gastigi laborŝarĝojn ekstreme proksime al la uzanto, CoSP-oj povas garantii rendimenton. Ĉi tio povas helpi ilin konkuri kun nubaj servaj provizantoj pri randaj laborŝarĝoj.
  Randaj servoj postulas distribuitan nuban arkitekturon, subtenata per instrumentado kaj administrado. Ĉi tio povas esti ebligita havante plene virtualigitan RAN funkciantan kun nubaj principoj. Efektive, virtualigi la RAN estas unu el la ŝoforoj por realigi randan komputadon.
• Intel® Smart Edge Open-programaro disponigas programaran ilaron por Multi-Access Edge Computing (MEC). Ĝi helpas atingi
  tre optimumigita agado, surbaze de la aparataj rimedoj disponeblaj kie ajn la aplikaĵo funkcias.
  La randservoj de CoSPoj povus esti allogaj por aplikoj postulantaj malaltan latentecon, konsekvencan efikecon kaj altajn nivelojn de fidindeco.

Konsekvenco helpas malpliigi kostojn

• Virtualigo povas liveri kostŝparojn, eĉ en ejoj kie bazbenda kunigo ne povas esti uzita. Estas avantaĝoj al la
• CoSP kaj la RAN-biendomo kiel tutaĵo en havado de konsekvenca arkitekturo.
• Havi ununuran programaron kaj aparataron simpligas prizorgadon, trejnadon kaj subtenon. Oftaj iloj povas esti uzataj por administri ĉiujn retejojn, sen neceso diferenci inter siaj subestaj teknologioj.

Preparante por la estonteco

• Transloĝiĝo de DRAN al pli centralizita RAN-arkitekturo prenos tempon. Ĝisdatigi la RAN ĉe la ĉela loko al Malferma vRAN estas bona paŝo. Ĝi ebligas konsekvencan programaran arkitekturon frue enkonduki, tiel ke taŭgaj retejoj povas esti pli facile centralizitaj en la estonteco. La aparataro deplojita ĉe la ĉelejoj povas esti movita al la alcentrigita RAN-loko aŭ uzata por aliaj randaj laborŝarĝoj, igante la hodiaŭan investon utila longtempe. La ekonomio de movebla malantaŭa transporto eble ŝanĝiĝos signife en la estonteco por kelkaj aŭ ĉiuj la RAN-ejoj de la CoSP ankaŭ. Ejoj kiuj ne estas realigeblaj por alcentrigita RAN hodiaŭ povus esti pli realigeblaj se pli malmultekosta fronttransportkonekto fariĝos havebla. Prizorgi virtualigitan RAN ĉe la ĉelejo ebligas la CoSP
  centralizi poste se tio fariĝas pli kostefika elekto.

Kalkulo de la totalkosto de posedo (TCO)

• Dum kosto ne estas la ĉefa motivo por adopti
• Malfermaj vRAN-teknologioj en multaj kazoj, povas esti ŝparoj. Tiom dependas de la specifaj deplojoj.
• Neniuj du operatoraj retoj estas similaj. Ene de ĉiu reto, ekzistas grandega diverseco trans ĉelejoj. Reta topologio kiu funkcias por dense loĝataj urbaj areoj eble ne taŭgas por kamparaj areoj. La spektro, kiun ĉela retejo uzas, havos efikon sur la bendolarĝo bezonata, kiu influos la fronttransportkostojn. La transportelektoj disponeblaj por fronthaul havas signifan efikon al la kostmodelo.
• La atendo estas, ke longtempe, uzado de Open vRAN eble estos pli kostefika ol uzado de dediĉita aparataro, kaj estos pli facile skalebla.
• Accenture raportis vidi CAPEX-ŝparojn de 49 procentoj kie Open vRAN-teknologioj estis uzitaj por 5G-deplojoj10. Goldman Sachs raportis similan CAPEX-ciferon de 50 procentoj, kaj ankaŭ publikigis kostajn ŝparojn de 35 procentoj en OPEX11.
• Ĉe Intel, ni laboras kun ĉefaj CoSP-oj por modeligi la TCO de Open vRAN, inkluzive de kaj CAPEX kaj OPEX. Kvankam la CAPEX estas bone komprenita, ni deziras vidi pli detalan esploradon pri kiel la operaciaj kostoj de vRAN komparas kun dediĉitaj aparatoj. Ni laboras kun la Open vRAN-ekosistemo por esplori ĉi tion plu.

50% CAPEX-ŝparado de Open vRAN 35% OPEX-ŝparado de Open vRAN Goldman Sachs

Uzante Open RAN por ĉiuj sendrataj generacioj

• La enkonduko de 5G estas la katalizilo por multaj ŝanĝoj en la radio-alira reto (RAN). 5G-servoj estos bendolarĝaj kaj daŭre aperas, igante pli skaleblan kaj flekseblan arkitekturon tre dezirinda. Malferma kaj virtualigita radioalira reto (Malferma vRAN) povas faciligi 5G deploji en verdkampaj retoj, sed malmultaj funkciigistoj komencas de nulo. Tiuj kun ekzistantaj retoj riskas fini kun du paralelaj teknologiaj stakoj: unu malfermita por 5G, kaj alia bazita sur fermitaj, proprietaj teknologioj por pli fruaj retaj generacioj.
• Parallel Wireless raportas, ke funkciigistoj, kiuj modernigas sian heredan arkitekturon per Open vRAN, atendas vidi profiton de investo post tri jaroj12. Funkciistoj, kiuj ne modernigas siajn heredaĵajn retojn, povas vidi kostojn de operaciaj elspezoj (OPEX) de 30 ĝis 50 procentoj pli altaj ol la konkurado, taksas Parallel Wireless13.
• 3 jarojn Tempo bezonata por vidi profiton de investo de modernigado de heredaj retoj al Malferma vRAN. Paralela Sendrata14

Konkludo

• CoSPoj ĉiam pli adoptas Open vRAN por plibonigi la flekseblecon, skaleblon kaj kostefikecon de siaj retoj. Esploro de ACG Research kaj Parallel Wireless montras, ke ju pli vaste Malferma vRAN estas deplojita, des pli granda efiko ĝi povas havi al reduktado de kostoj. CoSPs ankaŭ adoptas Open vRAN pro strategiaj kialoj. Ĝi donas al la reto nubo-similan flekseblecon kaj pliigas la intertraktadpovon de la CoSP kiam oni akiras RAN-komponentojn. En ejoj kie kunigo ne pruveble malaltigas kostojn, ekzistas daŭre ŝparaĵoj de uzado de konsekvenca teknologia stako ĉe la radioloko kaj en la alcentrigitaj RAN-pretiglokoj. Havi ĝeneraluzeblan komputadon ĉe la rando de la reto povas helpi al CoSPs konkuri kun nubaj servaj provizantoj pri randaj laborkvantoj. Intel laboras kun gvidaj CoSP-oj por modeligi la TCO de Open vRAN. Nia TCO-modelo celas helpi CoSPs optimumigi la koston kaj flekseblecon de ilia RAN-bieno.

Lernu pli

• Intel eGuide: Deplojante Malferma kaj Inteligenta RAN
• Intel Infographic: Nubigante la Radio-Alirreton
• Kio estas la Plej Bona Rimedo por Akiri Malfermi RAN?
• Kiom Povas Ŝpari Operaciistoj per Nubo RAN?
• Ekonomia Antaŭenirotages de Virtualigado de la RAN en la Infrastrukturo de Mobile Operators
• Kio Okazas al Deplojo TCO kiam Poŝtelefonaj Operaciantoj Deplojas OpenRAN Nur por 5G?
• Intel® Smart Edge Open

1. Malfermu RAN Agordita Kapti 10% de Merkato antaŭ 2025, 2 septembro 2020, SDX Central; surbaze de datumoj de gazetara komuniko de Dell'Oro Group: Malfermu RAN por alproksimiĝi al Duobla Cifera RAN Kunhavigo, 1 septembro 2020.
2. Antaŭdiroj pri Teknologio, Amaskomunikilaro kaj Telekomunikado 2021, 7 decembro 2020, Deloitte
3. Virtualigita RAN - Vol 1, aprilo 2021, Samsung
4. Virtualigita RAN - Vol 2, aprilo 2021, Samsung
5. Kio estas la Plej Bona Maniero por Akiri Malfermi RAN?, 2021, Mavenir
6. ibid
7. Kiom Povas Ŝpari Operaciistoj per Nubo RAN?, 2017, Mavenir
8. Ekonomia Antaŭenirotages de Virtualigado de la RAN en Infrastrukturo de Mobile Operatoroj, 30 septembro 2019, ACG Research kaj Red Hat 9 Facebook, TIP Advance Wireless Networking With Terragraph, 26 februaro 2018, SDX Central
9. Accenture Strategy, 2019, kiel raportite en Open RAN Integration: Run With It, aprilo 2020, iGR
10. Goldman Sachs Global Investment Research, 2019, kiel raportite en Open RAN Integration: Run With It, aprilo 2020, iGR
11. ibid
12. ibid

Avizoj & Malgarantioj

• Intel-teknologioj povas postuli ebligitan aparataron, programaron aŭ servan aktivigon.
• Neniu produkto aŭ ero povas esti absolute sekuraj.
• Viaj kostoj kaj rezultoj povas varii.
• Intel ne kontrolas aŭ kontrolas datumojn de triapartaj. Vi devus konsulti aliajn fontojn por taksi precizecon.
• © Intel Corporation. Intel, la Intel-emblemo kaj aliaj Intel-markoj estas varmarkoj de Intel Corporation aŭ ĝiaj filioj. Aliaj nomoj kaj markoj povas esti postulitaj kiel posedaĵo de aliaj. 0821/SMEY/CAT/PDF Bonvolu Recikli 348227-001EN

Dokumentoj/Rimedoj

intel Farante la Komercan Kazon por Malferma kaj Virtualigita RAN [pdf] Instrukcioj Farante la Komercan Kazon por Malferma kaj Virtualigita RAN, Farante la Komercan Kazon, Komercan Kazon, Malfermitan kaj Virtualigitan RAN, Kazon

Referencoj

• Uzanto Manlibro