intel Avatud ja virtualiseeritud RAN-i ärimudeli loomine

Avatud ja virtualiseeritud RAN on ette nähtud kiireks kasvuks

Dell'Oro Group10 prognooside kohaselt võivad avatud ja virtualiseeritud raadiojuurdepääsuvõrgu (Open vRAN) tehnoloogiad 2025. aastaks kasvada peaaegu 1 protsendini kogu RAN-i turust. See tähendab kiiret kasvu, arvestades, et avatud vRAN moodustab täna ainult ühe protsendi RAN-i turust.
Open vRAN-il on kaks tahku:

• Virtualiseerimine eraldab tarkvara riistvarast ja võimaldab RAN-i töökoormust töötada üldotstarbelistes serverites. Üldotstarbeline riistvara on rohkem
  paindlik ja hõlpsamini skaleeritav kui seadmepõhine RAN.
• Tarkvarauuenduse abil on suhteliselt lihtne lisada uusi RAN-i funktsioone ja jõudluse täiustusi.
• Kasutada saab tõestatud IT-põhimõtteid, nagu tarkvaraga määratletud võrgundus (SDN), pilvepõhine võrk ja DevOps. Võrgu konfigureerimisel, ümberkonfigureerimisel ja optimeerimisel on töötõhusus; samuti rikete tuvastamisel, parandamisel ja ennetamisel.
• Avatud liidesed võimaldavad sideteenuse pakkujatel (CoSP) hankida oma RAN-i koostisosi erinevatelt tarnijatelt ja neid hõlpsamini integreerida.
• Koostalitlusvõime aitab suurendada konkurentsi RAN-is nii hinna kui ka funktsioonide osas.
• Virtualiseeritud RAN-i saab kasutada ilma avatud liidesteta, kuid kasu on suurim mõlema strateegia kombineerimisel.
• Huvi vRAN-i vastu on viimasel ajal kasvanud ning paljud operaatorid on katsetanud ja esimest korda kasutusele võtnud.
• Deloitte hinnangul on üle maailma 35 aktiivset avatud vRAN-i juurutamist2. Inteli FlexRAN-tarkvaraarhitektuur põhiriba töötlemiseks on kasutusel vähemalt 31 juurutamisel üle maailma (vt joonis 1).
• Selles artiklis uurime Open vRAN-i ärijuhtumeid. Arutame põhiriba ühendamise kulukasu ja strateegilisi põhjuseid, miks Open vRAN on endiselt soovitav, kui ühendamine pole võimalik.

Tutvustame uut RAN-i topoloogiat

• Traditsioonilises hajutatud RAN-i (DRAN) mudelis toimub RAN-i töötlemine raadioantenni lähedal.
  Virtualiseeritud RAN jagab RAN-i funktsioonide konveieriks, mida saab jagada hajutatud üksuse (DU) ja tsentraliseeritud üksuse (CU) vahel. RAN-i jagamiseks on mitmeid võimalusi, nagu on näidatud joonisel 2. Jagamisvõimalus 2 majutab CU-s pakettandmeside konvergentsiprotokolli (PDCP) ja raadioressursi juhtimist (RRC), samas kui ülejäänud põhiriba funktsioonid on kantud. väljas DU-s. Funktsiooni PHY saab jagada DU ja kaugraadioseadme (RRU) vahel.

Advantagjagatud RAN-i arhitektuurid on järgmised:

• Funktsiooni Low-PHY hostimine RRU-s vähendab esiühenduse ribalaiuse nõuet. 4G-s kasutati tavaliselt 8. variandi poolitusi. 5G puhul muudab ribalaiuse suurenemine valiku 8 5G eraldiseisva (SA) režiimi jaoks elujõuliseks. (5G mitte-eraldi (NSA) juurutused võivad siiski kasutada pärandina valikut 8).
• Kogemuste kvaliteeti saab parandada. Kui tuum
  Juhttasand jaotatakse CU-le, saab CU-st liikuvuse kinnituspunkt. Selle tulemusena on üleandmisi vähem kui siis, kui DU on kinnituspunkt3.
• PDCP hostimine CU-s aitab ka koormust tasakaalustada, kui toetab topeltühenduvuse (DC) võimalust
  5G-st NSA arhitektuuris. Ilma selle jaotuseta ühenduks kasutajaseade kahe tugijaamaga (4G ja 5G), kuid voogude töötlemiseks PDCP funktsiooni kaudu kasutataks ainult ankurtugijaama. Kasutades split Option 2, toimub PDCP funktsioon tsentraalselt, nii et DU-d on tõhusamalt koormatud4.

Kulude vähendamine põhiriba ühendamise kaudu

• Üks võimalus, kuidas Open vRAN võib kulusid vähendada, on põhiribatöötluse koondamine. Üks CU võib teenindada mitut DU-d ja DU-d saab kuluefektiivsuse huvides asuda koos CU-dega. Isegi kui DU-d hostitakse kärje saidis, võib see olla tõhus, kuna DU saab teenindada mitut RRU-d ja biti hind väheneb, kui raku võimsus kasvab5. Kaubanduslikul riistvaral töötav tarkvara võib olla tundlikum ja paindlikumalt skaleeritav kui spetsiaalne riistvara, mille skaleerimiseks ja konfigureerimiseks on vaja käsitsitööd.
• Põhiriba ühendamine ei ole Open vRAN-i jaoks ainulaadne: traditsioonilises kohandatud RAN-is on põhiribaüksused (BBU-d) mõnikord rühmitatud tsentraliseeritud asukohtadesse, mida nimetatakse BBU hotellideks. Need on ühendatud RRU-dega kiire kiudkaabli kaudu. See vähendab seadmete maksumust objektil ja vähendab veoautode rullide arvu seadmete paigaldamiseks ja hooldamiseks. BBU hotellid pakuvad skaleerimiseks piiratud detailsust. Riistvaralistel BBU-del pole kõiki ressursside optimeerimise eeliseidtagvirtualiseerimise esitlust ega paindlikkust mitme ja erineva töökoormuse käsitlemisel.
• Meie enda töö CoSP-idega leidis, et RAN-i suurimad tegevuskulud (OPEX) on BBU tarkvara litsentsimine. Tarkvara tõhusam taaskasutamine ühendamise kaudu aitab optimeerida RAN-i kogu omamiskulusid (TCO).
• Siiski tuleb arvestada transpordi maksumusega. Traditsioonilise DRAN-i tagasiühendus on tavaliselt olnud püsiliin, mida mobiilsideoperaatorid pakuvad püsivõrgu operaatorite poolt. Püsiliinid võivad olla kallid ja kulul on otsustav mõju äriplaanile, kus allkasutaja peaks asuma.
• Konsultatsioonifirma Senza Fili ja vRAN-i müüja Mavenir modelleerisid kulud Maveniri, Inteli ja HFR Networksi6 klientidega tehtud katsete põhjal. Võrreldi kahte stsenaariumi:
• DU-d asuvad koos RRU-dega rakukohtades. DU ja CU vahel kasutatakse kesktransporti.
• DU-d asuvad koos CU-dega. RRUde ja DU/CU vahel kasutatakse esivedu.
• CU asus andmekeskuses, kus sai riistvararessursse RRUde vahel koondada. Uuring modelleeris CU, DU ning kesk- ja esitranspordi kulusid, hõlmates mõlemat
• OPEX ja kapitalikulud (CAPEX) kuue aasta jooksul.
• DU tsentraliseerimine suurendab transpordikulusid, seega tekkis küsimus, kas ühiskasu kaalub üles transpordikulud. Uuringus leiti:
• Odava transpordiga operaatoritel enamikesse oma kärjekohtadesse on parem DU tsentraliseerida CU-ga. Nad võivad vähendada oma TCO-d kuni 42 protsenti.
• Kõrgete transpordikuludega operaatorid saavad oma TCO-d kärpida kuni 15 protsenti, majutades DU-d rakupunktis.
• Suhteline kulude kokkuhoid sõltub ka raku võimsusest ja kasutatavast spektrist. DU rakukohas, ntample, võib olla alakasutatud ja võib ulatuda, et toetada sama kuluga rohkem rakke või suuremat ribalaiust.
• Mudelis „Cloud RAN“ võib olla võimalik RAN-i töötlemine tsentraliseerida kuni 200 km kaugusele raadiokohast. Eraldi Senza Fili ja Maveniri uuring7 leidis, et Cloud RAN võib DRANiga võrreldes viie aasta jooksul kulusid vähendada 37 protsenti. BBU ühendamine ja riistvara tõhusam kasutamine aitavad kulusid vähendada. OPEXi kokkuhoid tuleneb madalamatest hooldus- ja tegevuskuludest. Tsentraliseeritud asukohtadele on tõenäoliselt lihtsam juurde pääseda ja neid on lihtsam hallata kui kärjesaite ning kärjesaidid võivad olla ka väiksemad, kuna seal on vaja vähem seadmeid.
• Virtualiseerimine ja tsentraliseerimine koos muudavad selle skaleerimise lihtsamaks, kui liiklusnõuded muutuvad. Lihtsam on lisada ressursside kogumisse rohkem üldotstarbelisi servereid kui uuendada rakusaidil patenteeritud riistvara. CoSP-d saavad oma riistvarakulusid paremini oma tulude kasvuga sobitada, ilma et oleks vaja praegu juurutada riistvara, mis suudab liiklust juhtida viie aasta pärast.
• Kui palju võrgust virtualiseerida?
• ACG Research ja Red Hat võrdlesid hajutatud raadiojuurdepääsuvõrgu (DRAN) ja virtualiseeritud RAN-i (vRAN) hinnangulisi koguomamiskulusid (TCO). Nad hindasid vRAN-i kapitalikulutusi (CAPEX) poole väiksemaks kui DRAN-i oma. See tulenes peamiselt kuluefektiivsusest, kuna tsentraliseerimist kasutas vähem seadmeid vähemates asukohtades.
• Uuring näitas ka, et tegevuskulud (OPEX) olid DRAN-i puhul oluliselt suuremad kui vRAN-i puhul. See oli tingitud ala rendi-, hooldus-, kiudliisingu ning elektri- ja jahutuskulude vähenemisest.
• Mudel põhines 1. taseme sideteenuse pakkujal (CoSP), millel on praegu 12,000 11,000 tugijaama ja järgmise viie aasta jooksul on vaja lisada XNUMX XNUMX tugijaama. Kas CoSP peaks virtualiseerima kogu RAN-i või ainult uued ja laiendatud saidid?
• ACG Research leidis, et TCO kokkuhoid oli 27 protsenti, kui virtualiseeriti ainult uued ja kasvukohad. TCO kokkuhoid kasvas 44 protsendini, kui kõik saidid virtualiseeriti.
• 27%
  • TCO kokkuhoid
• Lihtsalt uute ja laiendatud RAN-saitide virtualiseerimine
• 44%
  • TCO kokkuhoid
• Kõikide RAN-saitide virtualiseerimine
• ACG uuringud. Põhineb 12,000 11,000 saidist koosneval võrgustikul ning järgmise viie aasta jooksul on kavas lisada XNUMX XNUMX saiti.

Avatud vRAN-i juhtum rakusaidil

• Mõned CoSP-d kasutavad avatud vRAN-i rakusaidil strateegilistel põhjustel, isegi kui põhiriba ühendamine ei anna kulude kokkuhoidu.
  Paindliku pilvepõhise võrgu loomine
• Üks CoSP, kellega me rääkisime, rõhutas võrgufunktsioonide paigutamise olulisust kõikjal, kus need konkreetse võrgulõigu jaoks parima jõudluse annavad.
• See saab võimalikuks, kui kasutate üldotstarbelist riistvara kogu võrgus, sealhulgas RAN-i jaoks. The
  kasutajatasandi funktsioon, ntample, saab teisaldada võrgu serva RAN-i saidile. See vähendab oluliselt latentsust.
• Selle rakendused hõlmavad pilvemänge, liitreaalsust/virtuaalreaalsust või sisu vahemällu.
• Üldotstarbelist riistvara võib kasutada muude rakenduste jaoks, kui RAN-i nõudlus on väike. Tulevad kiired tunnid ja vaiksed tunnid ning RAN on igal juhul
  üleprognoositud, et rahuldada tulevast liikluse kasvu. Serveri vaba võimsust saab kasutada kärjesaidi asjade Interneti töökoormuse jaoks või RAN-i intelligentse kontrolleri (RIC) jaoks, mis optimeerib tehisintellekti ja masinõppe abil raadioressursside haldust.
• Detailsem hankimine võib aidata kulusid vähendada
• Avatud liideste olemasolu annab operaatoritele vabaduse hankida komponente kõikjalt. See suurendab konkurentsi traditsiooniliste telekommunikatsiooniseadmete müüjate vahel, kuid see pole veel kõik. Samuti annab see operaatoritele paindlikkuse hankida riistvaratootjaid, kes pole varem otse võrku müünud. Koostalitlusvõime avab turu ka uutele vRAN-i tarkvarafirmadele, mis võivad tuua uuendusi ja suurendada hinnakonkurentsi.
• Operaatoritel võib olla võimalik saavutada madalamaid kulusid, hankides komponente, eelkõige raadio, otse, mitte ostes neid telekommunikatsiooniseadmete tootja kaudu.
  (TEM). Raadio moodustab suurima osa RAN-i eelarvest, seega võib kulude kokkuhoid siin oluliselt mõjutada üldkulusid. BBU tarkvaralitsents on peamine OPEX-i kulu, seega aitab suurenenud konkurents RAN-i tarkvarakihis jooksvaid kulusid vähendada.
• Mobile World Congress 2018, Vodafone Chief Technology
• Ohvitser Johan Wibergh rääkis ettevõtte kuuest kuust
• Avatud RAN-i test Indias. "Oleme suutnud vähendada tegevuskulusid rohkem kui 30 protsenti, kasutades palju avatumat arhitektuuri, suutes hankida komponente erinevatest tükkidest, " ütles ta9.
• 30% kulude kokkuhoid
• Komponentide hankimisest eraldi.
• Vodafone'i avatud RAN-i prooviversioon, India

Uute teenuste platvormi loomine

• Üldotstarbeliste arvutusvõimaluste olemasolu võrgu servas võimaldab CoSP-del seal ka klientidele suunatud töökoormust majutada. Lisaks sellele, et CoSP-d suudavad töökoormust kasutajale väga lähedal hoida, suudavad need ka jõudlust tagada. See võib aidata neil konkureerida pilveteenuse pakkujatega äärmusliku töökoormuse pärast.
  Edge'i teenused nõuavad hajutatud pilvearhitektuuri, mida toetab orkestreerimine ja haldamine. Seda saab võimaldada täielikult virtualiseeritud RAN-i abil, mis töötab pilve põhimõtetega. Tõepoolest, RAN-i virtualiseerimine on üks servade arvutuse realiseerimise juhte.
• Tarkvara Intel® Smart Edge Open pakub tarkvara tööriistakomplekti Multi-Access Edge Computing (MEC) jaoks. See aitab saavutada
  väga optimeeritud jõudlus, mis põhineb riistvararessurssidel, mis on saadaval kõikjal, kus rakendus töötab.
  CoSP-de servateenused võivad olla atraktiivsed rakenduste jaoks, mis nõuavad madalat latentsust, ühtlast jõudlust ja kõrget usaldusväärsust.

Järjepidevus aitab kulusid vähendada

• Virtualiseerimine võib kulusid kokku hoida isegi saitidel, kus põhiriba ühendamist ei saa kasutada. Sellel on eelised
• CoSP ja RAN kinnisvara kui terviku omavad ühtset arhitektuuri.
• Üks tarkvara- ja riistvarapakk lihtsustab hooldust, koolitust ja tuge. Ühiseid tööriistu saab kasutada kõigi saitide haldamiseks, ilma et oleks vaja nende aluseks olevaid tehnoloogiaid eristada.

Ettevalmistus tulevikuks

• DRAN-ilt üleminek tsentraliseeritud RAN-i arhitektuurile võtab aega. RAN-i värskendamine rakusaidis Open vRAN-ile on hea hüppelaud. See võimaldab järjepidevat tarkvaraarhitektuuri varakult kasutusele võtta, nii et sobivaid saite saab tulevikus hõlpsamini tsentraliseerida. Kärjesaitidesse juurutatud riistvara saab teisaldada tsentraliseeritud RAN-i asukohta või kasutada muudeks töökoormusteks, muutes tänase investeeringu pikas perspektiivis kasulikuks. Mobiilse tagasiühenduse ökonoomika võib tulevikus oluliselt muutuda ka mõne või kõigi CoSP RAN-saitide puhul. Saidid, mis ei ole praegu tsentraliseeritud RAN-i jaoks elujõulised, võivad olla elujõulisemad, kui saadavale on odavam esiühendus. Virtualiseeritud RAN-i käitamine kärje saidil võimaldab CoSP-l seda
  tsentraliseerida hiljem, kui see muutub kulutõhusamaks võimaluseks.

Omamise kogukulu (TCO) arvutamine

• Kuigi kulud ei ole lapsendamise peamine motivatsioon
• Avatud vRAN-tehnoloogiad võivad paljudel juhtudel kulusid kokku hoida. Nii palju sõltub konkreetsetest kasutusviisidest.
• Kaks operaatorivõrku pole ühesugused. Igas võrgus on mobiilsidevõrkude vahel tohutu mitmekesisus. Võrgu topoloogia, mis töötab tihedalt asustatud linnapiirkondades, ei pruugi maapiirkondade jaoks sobida. Spekter, mida kärjesait kasutab, mõjutab vajalikku ribalaiust, mis mõjutab esiühenduse kulusid. Esiveo jaoks saadaolevatel transpordivõimalustel on kulumudelile oluline mõju.
• Eeldatakse, et pikemas perspektiivis võib avatud vRAN-i kasutamine olla kuluefektiivsem kui spetsiaalse riistvara kasutamine ja seda on lihtsam skaleerida.
• Accenture on teatanud, et kui 49G juurutamiseks on kasutatud avatud vRAN-i tehnoloogiaid, on CAPEXi kokkuhoid 5 protsenti10. Goldman Sachs teatas sarnasest 50-protsendilisest CAPEX-i näitajast ja avaldas OPEX35-s ka 11-protsendilise kulude kokkuhoiu.
• Intelis töötame juhtivate CoSP-dega, et modelleerida avatud vRAN-i, sealhulgas nii CAPEXi kui ka OPEXi TCO-d. Kuigi CAPEX on hästi mõistetav, soovime näha üksikasjalikumaid uuringuid selle kohta, kuidas võrrelda vRAN-i tegevuskulusid spetsiaalsete seadmetega. Teeme koostööd avatud vRAN-i ökosüsteemiga, et seda edasi uurida.

50% CAPEXi sääst Open vRANilt 35% OPEXi sääst Open vRANilt Goldman Sachs

Avatud RAN-i kasutamine kõigi juhtmevabade põlvkondade jaoks

• 5G kasutuselevõtt on raadiojuurdepääsuvõrgu (RAN) paljude muutuste katalüsaator. 5G teenused nõuavad ribalaiust ja on endiselt esile kerkimas, muutes skaleeritavama ja paindlikuma arhitektuuri väga soovitavaks. Avatud ja virtualiseeritud raadiojuurdepääsuvõrk (Open vRAN) võib 5G-d rohelistes võrkudes hõlpsamini kasutusele võtta, kuid vähesed operaatorid alustavad nullist. Need, kellel on olemasolevad võrgud, võivad saada kahe paralleelse tehnoloogiavirnaga: üks on avatud 5G jaoks ja teine, mis põhineb suletud, patenteeritud tehnoloogiatel varasemate võrgupõlvkondade jaoks.
• Parallel Wireless teatab, et operaatorid, kes moderniseerivad oma pärandarhitektuuri Open vRAN-iga, ootavad investeeringutasuvust kolme aasta pärast12. Parallel Wirelessi hinnangul30 võivad operaatorid, kes ei moderniseeri oma pärandvõrke, näha tegevuskulude (OPEX) kulusid 50–13 protsenti kõrgemad kui konkurentidel.
• 3 aastat Aeg, mis kulub investeeringutasuvuse nägemiseks pärandvõrkude moderniseerimisest Open vRAN-ile. Paralleelne traadita ühendus 14

Järeldus

• CoSP-d võtavad üha enam kasutusele avatud vRAN-i, et parandada oma võrkude paindlikkust, mastaapsust ja kulutasuvust. ACG Researchi ja Parallel Wirelessi uuringud näitavad, et mida laiemalt avatud vRAN-i kasutusele võetakse, seda suurem on selle mõju kulude vähendamisele. CoSP-d võtavad avatud vRAN-i kasutusele ka strateegilistel põhjustel. See annab võrgule pilvelaadse paindlikkuse ja suurendab CoSP läbirääkimisvõimsust RAN-i komponentide hankimisel. Kohtades, kus ühiskasutus ei vähenda kulusid märkimisväärselt, säästavad ikkagi järjekindla tehnoloogiavirna kasutamine raadiosaidis ja tsentraliseeritud RAN-i töötlemiskohtades. Üldotstarbeline arvutamine võrgu servas võib aidata CoSP-del konkureerida pilveteenuse pakkujatega ääretöökoormuse osas. Intel töötab juhtivate CoSP-dega, et modelleerida avatud vRAN-i TCO-d. Meie TCO mudeli eesmärk on aidata CoSP-del optimeerida oma RAN kinnisvara kulusid ja paindlikkust.

Lisateavet

• Intel eGuide: avatud ja intelligentse RAN-i juurutamine
• Inteli infograafik: raadiojuurdepääsu võrgu pilvestamine
• Milline on parim viis RAN-i avamiseks?
• Kui palju saavad operaatorid Cloud RAN-iga säästa?
• Majanduslik AdvantagRAN virtualiseerimine mobiilioperaatorite infrastruktuuris
• Mis juhtub TCO kasutuselevõtuga, kui mobiilioperaatorid juurutavad OpenRANi ainult 5G jaoks?
• Intel® Smart Edge avatud

1. Avatud RAN seatud 10. aastaks hõivama 2025% turust, 2. september 2020, SDX Central; põhineb Dell'Oro Groupi pressiteate andmetel: Open RAN to Approach Double-Digit RAN Share, 1. september 2020.
2. Tehnoloogia, meedia ja telekommunikatsiooni ennustused 2021, 7. detsember 2020, Deloitte
3. Virtualiseeritud RAN – 1. köide, aprill 2021, Samsung
4. Virtualiseeritud RAN – 2. köide, aprill 2021, Samsung
5. Milline on parim viis RAN-i avamiseks?, 2021, Mavenir
6. ibid
7. Kui palju saavad operaatorid Cloud RAN-iga säästa?, 2017, Mavenir
8. Majanduslik AdvantagRAN-i virtualiseerimine mobiilioperaatorite infrastruktuuris, 30. september 2019, ACG Research ja Red Hat 9 Facebook, TIP Advance Wireless Networking With Terragraph, 26. veebruar 2018, SDX Central
9. Accenture'i strateegia, 2019, nagu on kirjeldatud artiklis Open RAN Integration: Run With It, aprill 2020, iGR
10. Goldman Sachs Global Investment Research, 2019, nagu on kirjeldatud artiklis Open RAN Integration: Run With It, aprill 2020, iGR
11. ibid
12. ibid

Märkused ja lahtiütlused

• Inteli tehnoloogiad võivad nõuda riistvara, tarkvara või teenuse aktiveerimist.
• Ükski toode ega komponent ei saa olla täiesti turvaline.
• Teie kulud ja tulemused võivad erineda.
• Intel ei kontrolli ega auditeeri kolmandate osapoolte andmeid. Täpsuse hindamiseks peaksite konsulteerima teiste allikatega.
• © Intel Corporation. Intel, Inteli logo ja muud Inteli kaubamärgid on Intel Corporationi või selle tütarettevõtete kaubamärgid. Teisi nimesid ja kaubamärke võidakse pidada teiste omandiks. 0821/SMEY/CAT/PDF Palun taaskasuta 348227-001ET

Dokumendid / Ressursid

intel Avatud ja virtualiseeritud RAN-i ärimudeli loomine [pdfJuhised Ärijuhtumi koostamine avatud ja virtualiseeritud RAN-i jaoks, ärijuhtumi koostamine, ärijuhtum, avatud ja virtualiseeritud RAN-i jaoks, Case

Viited

• Kasutusjuhend