intel Making the Business Case за отворен и виртуелизиран RAN

Отворен и виртуелизиран RAN се поставени за брз раст

Технологиите на отворена и виртуелизирана радио пристапна мрежа (Open vRAN) би можеле да пораснат до скоро 10 проценти од вкупниот пазар на RAN до 2025 година, според проценките на Dell'Oro Group1. Тоа претставува брз раст, имајќи предвид дека Open vRAN сочинува само еден процент од пазарот на RAN денес.
Постојат два аспекти за да се отвори vRAN:

• Виртуелизацијата го разделува софтверот од хардверот и овозможува работните оптоварувања на RAN да работат на сервери за општа намена. Хардверот за општа намена е повеќе
  флексибилен и полесен за скалирање отколку RAN базиран на апарати.
• Релативно е лесно да се додадат нови RAN функционалности и подобрувања на перформансите со помош на надградба на софтверот.
• Може да се користат докажани ИТ принципи како што се софтверски дефинирани мрежи (SDN), cloud-native и DevOps. Има оперативна ефикасност во тоа како мрежата е конфигурирана, реконфигурирана и оптимизирана; како и во откривање, корекција и спречување дефекти.
• Отворените интерфејси им овозможуваат на давателите на комуникациски услуги (CoSPs) да ги набавуваат состојките на нивниот RAN од различни продавачи и полесно да ги интегрираат.
• Интероперабилноста помага да се зголеми конкуренцијата во RAN и по цена и по карактеристики.
• Виртуелизираниот RAN може да се користи без отворени интерфејси, но придобивките се најголеми кога двете стратегии се комбинираат.
• Интересот за vRAN се зголемува во последно време, со многу оператори кои се ангажираат во тестирања и нивните први распоредувања.
• Делоит проценува дека има 35 активни распоредувања на Open vRAN ширум светот2. Архитектурата на софтверот FlexRAN на Intel за обработка на база на опсег се користи во најмалку 31 распоредување ширум светот (види слика 1).
• Во овој труд, го истражуваме деловниот случај за Open vRAN. Ќе разговараме за трошковните придобивки од здружувањето на основната лента и стратешките причини зошто Open vRAN е сè уште пожелно кога здружувањето не е можно.

Воведување на нова RAN топологија

• Во традиционалниот модел на дистрибуиран RAN (DRAN), обработката RAN се врши блиску до радио антената.
  Виртуелизираниот RAN го дели RAN на цевковод од функции, кои може да се делат низ дистрибуирана единица (DU) и централизирана единица (CU). Постојат голем број опции за разделување на RAN, како што е прикажано на слика 2. Опцијата за поделба 2 е домаќин на протоколот за конвергенција на пакети на податоци (PDCP) и контрола на радио ресурси (RRC) во CU, додека останатите функции на основната лента се носат надвор во ДУ. Функцијата PHY може да се подели помеѓу DU и далечинската радио единица (RRU).

Напредокотtages на Split RAN архитектурите се:

• Хостирањето на функцијата Low-PHY на RRU ја намалува потребата за пропусен опсег на предниот дел. Во 4G, најчесто се користеа поделби на опцијата 8. Со 5G, зголемувањето на пропусниот опсег ја прави опцијата 8 неостварлива за самостоен режим 5G (SA). (Несамостојните (NSA) распоредувања на 5G сè уште можат да ја користат опцијата 8 како наследство).
• Квалитетот на искуството може да се подобри. Кога јадрото
  контролната рамнина се дистрибуира до CU, CU станува точка на прицврстување на мобилноста. Како резултат на тоа, има помалку предавања отколку кога DU е точката на прицврстување3.
• Хостирањето на PDCP на CU, исто така, помага да се балансира оптоварувањето кога се поддржува способноста за двојна врска (DC)
  на 5G во архитектурата на НСА. Без оваа поделба, корисничката опрема ќе се поврзе со две базни станици (4G и 5G), но само базната станица за прицврстување ќе се користи за обработка на потоци преку функцијата PDCP. Со користење на поделена опција 2, функцијата PDCP се случува централно, така што DU се поефективно балансирани со оптоварување4.

Намалување на трошоците преку здружување на основната лента

• Еден начин на кој Open vRAN може да помогне да се намалат трошоците е со здружување на обработката на основната лента. Еден CU може да опслужува повеќе DU, а DU може да се лоцира со CU за економичност на трошоците. Дури и ако DU е хостиран на локацијата на ќелијата, може да има ефикасност бидејќи DU може да опслужува повеќе RRU, а цената по бит се намалува како што расте капацитетот на ќелијата5. Софтверот што работи на комерцијален хардвер може да биде поодговорен и пофлексибилно да се размери отколку посветен хардвер кој бара рачна работа за да се размери и конфигурира.
• Здружувањето на базниот опсег не е единствено за Open vRAN: во традиционалните обичајни RAN, единиците на основната лента (BBU) понекогаш се групирани на поцентрализирани локации, наречени хотели BBU. Тие се поврзани со RRU преку влакно со голема брзина. Ја намалува цената на опремата на локацијата и го намалува бројот на камионски ролни за инсталирање и сервисирање на опремата. Сепак, хотелите BBU нудат ограничена грануларност за скалирање. Хардверските BBU го немаат целиот адван за оптимизација на ресурситеtagвиртуелизација, ниту флексибилност за ракување со повеќе и различни оптоварувања.
• Нашата сопствена работа со CoSPs покажа дека највисоката цена на оперативниот трошок (OPEX) во RAN е лиценцирањето на софтверот BBU. Поефикасната повторна употреба на софтверот преку здружување помага да се оптимизираат вкупните трошоци на сопственост (TCO) за RAN.
• Сепак, треба да се земат предвид трошоците за транспорт. Повторното насочување на традиционалниот DRAN вообичаено е изнајмена линија која му ја обезбедуваат на операторот на мобилната мрежа од фиксни мрежни оператори. Изнајмените линии може да бидат скапи, а трошокот има одлучувачки ефект врз деловниот план за тоа каде треба да се наоѓа ДУ.
• Консултантската фирма Senza Fili и продавачот на vRAN Mavenir ги моделираа трошоците врз основа на испитувања спроведени со клиентите на Mavenir, Intel и HFR Networks6. Беа споредени две сценарија:
• DU се лоцирани со RRU на местата на ќелиите. Транспортот на Midhaul се користи помеѓу DU и CU.
• DU се наоѓаат со CU. Транспортот Fronthaul се користи помеѓу RRU и DU/CU.
• CU беше во центар за податоци каде хардверските ресурси можеа да се здружат низ RRU. Студијата ги моделирала трошоците за CU, DU и транспортот во средниот и предниот дел, покривајќи ги и двете
• OPEX и капитални расходи (CAPEX) во период од шест години.
• Централизирањето на ДУ ги зголемува транспортните трошоци, така што прашањето беше дали добивките од здружувањето ги надминуваат транспортните трошоци. Студијата покажа:
• Операторите со евтин транспорт до повеќето локации на нивните ќелии подобро е да го централизираат DU со CU. Тие можат да го намалат нивниот TCO до 42 проценти.
• Операторите со високи транспортни трошоци можат да ги намалат своите TCO до 15 проценти со хостирање на DU на локацијата на ќелијата.
• Релативната заштеда на трошоци зависи и од капацитетот на ќелијата и користениот спектар. ДУ на место на ќелија, на прample, може да биде недоволно искористена и може да се зголеми за да поддржува повеќе ќелии или поголем пропусен опсег по иста цена.
• Можеби е можно да се централизира обработката RAN до 200 километри од радио локацијата во моделот „Cloud RAN“. Посебна студија Senza Fili и Mavenir7 покажа дека Cloud RAN може да ги намали трошоците за 37 проценти во текот на пет години, во споредба со DRAN. Здружувањето BBU и поефикасното користење на хардверот помагаат да се намалат трошоците. Заштедите на OPEX доаѓаат од пониските трошоци за одржување и работење. Централизираните локации веројатно ќе бидат полесни за пристап и управување отколку локациите за ќелии, а локациите за ќелии исто така може да бидат помали бидејќи таму е потребна помала опрема.
• Виртуелизацијата и централизацијата заедно го олеснуваат размерувањето бидејќи се менуваат барањата за сообраќај. Полесно е да се додадат повеќе сервери за општа намена во базенот на ресурси отколку да се надгради комерцијалниот хардвер на локацијата на ќелијата. CoSPs можат подобро да ги усогласат нивните трошоци за хардвер со нивниот раст на приходите, без потреба од распоредување хардвер сега што ќе може да управува со сообраќајот за пет години.
• Колку од мрежата да се виртуелизира?
• ACG Research и Red Hat ги споредија проценетите вкупни трошоци за сопственост (TCO) за дистрибуирана радио пристапна мрежа (DRAN) и виртуелизирана RAN (vRAN)8. Тие процениле дека капиталните расходи (CAPEX) на vRAN се половина од оние на DRAN. Ова главно се должеше на ефикасноста на трошоците од поседувањето помала опрема на помалку локации кои користат централизација.
• Студијата исто така покажа дека оперативните расходи (OPEX) се значително повисоки за DRAN од vRAN. Ова беше резултат на намалените трошоци за изнајмување, одржување, закуп на влакна и трошоци за струја и ладење.
• Моделот беше заснован на добавувач на комуникациски услуги од ниво 1 (CoSP) со 12,000 базни станици сега, и потреба да се додадат 11,000 во следните пет години. Дали CoSP треба да го виртуелизира целиот RAN или само новите и проширени сајтови?
• Истражувањето на ACG откри дека заштедите на TCO биле 27 проценти кога се виртуелизирани само нови и локации за раст. Заштедите на TCO се зголемија на 44 проценти кога сите страници беа виртуелизирани.
• 27%
  • Заштеда на TCO
• Виртуелизирање само нови и проширени RAN-страници
• 44%
  • Заштеда на TCO
• Виртуелизирање на сите RAN сајтови
• ACG Истражување. Врз основа на мрежа од 12,000 локации со планови за додавање 11,000 во следните пет години.

Случајот за Open vRAN на локацијата на ќелијата

• Некои CoSP го прифаќаат Open vRAN на локацијата на ќелијата од стратешки причини, дури и кога здружувањето на основната лента не обезбедува заштеда на трошоци.
  Создавање флексибилна мрежа базирана на облак
• Еден CoSP со кој разговаравме ја истакна важноста да може да се постават мрежните функции секаде каде што тие даваат најдобри перформанси за одреден дел од мрежата.
• Ова станува возможно кога користите хардвер за општа намена низ мрежата, вклучително и за RAN. На
  функција на корисничко рамниште, на прample, може да се премести на локацијата RAN на работ на мрежата. Ова значително ја намалува латентноста.
• Апликациите за ова вклучуваат игри во облак, зголемена реалност/виртуелна реалност или кеширање содржина.
• Хардверот за општа намена може да се користи за други апликации кога RAN има мала побарувачка. Ќе има зафатени часови и тивки часови, а РАН во секој случај ќе биде
  прекумерно предвидено за да се грижи за идниот раст на сообраќајот. Резервниот капацитет на серверот може да се користи за оптоварување на работа на мобилната страница на Интернет на нештата или за RAN Интелигентен контролер (RIC), кој го оптимизира управувањето со радио ресурси користејќи вештачка интелигенција и машинско учење.
• Повеќе гранулирани извори може да помогне да се намалат трошоците
• Имањето отворени интерфејси им дава на операторите слобода да ги снабдуваат компонентите од каде било. Ја зголемува конкуренцијата меѓу традиционалните продавачи на телекомуникациска опрема, но тоа не е се. Исто така, им дава флексибилност на операторите да набавуваат од производители на хардвер кои претходно не продавале директно на мрежата. Интероперабилноста го отвора пазарот и за нови софтверски компании vRAN, кои можат да донесат иновации и да ја зголемат конкуренцијата во цените.
• Операторите можеби ќе можат да постигнат пониски трошоци со директно снабдување со компоненти, особено радио, наместо да ги купуваат преку производител на телекомуникациска опрема
  (ТЕМ). Радиото зазема најголем дел од буџетот на RAN, така што заштедите на трошоците овде може да имаат значително влијание врз вкупните трошоци. Софтверската лиценца BBU е примарна цена на OPEX, така што зголемената конкуренција во слојот на софтверот RAN помага да се намалат тековните трошоци.
• На Светскиот конгрес за мобилни телефони 2018, Водафон главен технологија
• Офицерот Јохан Виберг зборуваше за шестмесечниот период на компанијата
• Отворете RAN тест во Индија. „Успеавме да ги намалиме трошоците за работа за повеќе од 30 проценти, користејќи многу поотворена архитектура, со тоа што можевме да набавиме компоненти од различни делови“, рече тој9.
• 30% заштеда на трошоци
• Од извори на компоненти одделно.
• Проба за отворено RAN на Vodafone, Индија

Изградба на платформа за нови услуги

• Имањето на општа намена пресметковни способности на работ на мрежата, исто така, им овозможува на CoSP да бидат домаќини на оптоварувања со кои се соочува клиентите таму. Освен што можат да бидат домаќини на работните оптоварувања исклучително блиску до корисникот, CoSP-ите можат да гарантираат перформанси. Ова може да им помогне да се натпреваруваат со давателите на облак услуги за оптоварување на работ.
  Edge услугите бараат дистрибуирана облак архитектура, поддржана со оркестрација и управување. Ова може да се овозможи со целосно виртуелизиран RAN кој работи со принципи на облак. Навистина, виртуелизирањето на RAN е еден од двигателите за реализирање на edge computing.
• Софтверот Intel® Smart Edge Open обезбедува софтверски пакет алатки за пресметување на раб со повеќе пристап (MEC). Тоа помага да се постигне
  високо оптимизирани перформанси, врз основа на достапните хардверски ресурси каде и да работи апликацијата.
  Врвните услуги на CoSP би можеле да бидат привлечни за апликации кои бараат мала доцнење, постојани перформанси и високи нивоа на доверливост.

Доследноста помага да се намалат трошоците

• Виртуелизацијата може да донесе заштеда на трошоците, дури и на локации каде што не може да се користи здружување на основната лента. Има придобивки од
• CoSP и имотот RAN како целина имаат конзистентна архитектура.
• Имањето единствен софтвер и хардверски оџак го поедноставува одржувањето, обуката и поддршката. Заеднички алатки може да се користат за управување со сите локации, без потреба да се прави разлика помеѓу нивните основни технологии.

Подготовка за иднината

• Преместувањето од DRAN кон поцентрализирана RAN архитектура ќе потрае. Ажурирањето на RAN на локацијата на ќелијата во Open vRAN е добар отскочна штица. Овозможува рано воведување на конзистентна софтверска архитектура, така што соодветните локации може полесно да се централизираат во иднина. Хардверот распореден на локациите на ќелиите може да се премести на централизираната локација RAN или да се користи за други оптоварувања на работ, што ја прави денешната инвестиција корисна на долг рок. Економијата на мобилниот бекхаул може значително да се промени во иднина за некои или сите RAN-страници на CoSP, исто така. Веб-страниците што не се остварливи за централизиран RAN денес може да бидат поодржливи ако стане достапно поевтино поврзување со предниот дел. Вклучувањето виртуелизирано RAN на локацијата на ќелијата му овозможува на CoSP да
  централизирајте подоцна ако тоа стане поисплатлива опција.

Пресметување на вкупните трошоци на сопственост (TCO)

• Додека цената не е примарна мотивација за усвојување
• Отворете VRAN технологии во многу случаи, може да има заштеда на трошоци. Толку многу зависи од специфичните распоредувања.
• Нема две слични мрежи на оператори. Во секоја мрежа, постои огромна разновидност на локациите на ќелиите. Мрежна топологија што работи за густо населени урбани области можеби не е погодна за рурални области. Спектарот што го користи мобилната локација ќе има влијание врз потребната пропусност, што ќе влијае на трошоците за фронтхаул. Опциите за транспорт достапни за фронтхаул имаат значително влијание врз моделот на трошоци.
• Очекувањата се дека на долг рок, користењето Open vRAN може да биде поекономично отколку користењето наменски хардвер и полесно да се размери.
• Accenture објави дека забележал заштеда на CAPEX од 49 проценти каде што се користеле Open vRAN технологиите за распоредување на 5G10. Голдман Сакс објави слична CAPEX бројка од 50 проценти, а исто така објави и заштеди на трошоците од 35 проценти во OPEX11.
• Во Intel, работиме со водечките CoSP за моделирање на TCO на Open vRAN, вклучувајќи ги и CAPEX и OPEX. Иако CAPEX е добро разбран, ние сакаме да видиме подетални истражувања за тоа како оперативните трошоци на vRAN се споредуваат со посебните уреди. Работиме со екосистемот Open vRAN за да го истражиме ова понатаму.

50% CAPEX заштеда од Open vRAN 35% OPEX заштеда од Open vRAN Goldman Sachs

Користење Open RAN за сите безжични генерации

• Воведувањето на 5G е катализатор за многу промени во мрежата за радио пристап (RAN). Услугите за 5G ќе бидат жедни за пропусен опсег и сè уште се појавуваат, што ќе ја направи поскалабилна и пофлексибилна архитектура многу пожелна. Отворена и виртуелизирана радио пристапна мрежа (Open vRAN) може да го олесни распоредувањето на 5G во гринфилд мрежите, но неколку оператори почнуваат од нула. Оние со постојни мрежи ризикуваат да завршат со две паралелни технолошки купови: едната отворена за 5G и другата базирана на затворени, сопственички технологии за претходните мрежни генерации.
• Parallel Wireless известува дека операторите кои ја модернизираат својата стара архитектура со Open vRAN очекуваат да видат поврат на инвестицијата за три години12. Операторите кои не ги модернизираат своите наследни мрежи може да видат оперативни трошоци (OPEX) од 30 до 50 проценти повисоки од конкуренцијата, проценува Parallel Wireless13.
• 3 години Потребно е време за да се види повратот на инвестицијата од модернизацијата на старите мрежи до Open vRAN. Паралелен безжичен14

Заклучок

• CoSP сè повеќе го прифаќаат Open vRAN за да ја подобрат флексибилноста, приспособливоста и економичноста на нивните мрежи. Истражувањето од ACG Research и Parallel Wireless покажува дека колку пошироко се користи Open vRAN, толку поголемо влијание може да има врз намалувањето на трошоците. CoSP го усвојуваат Open vRAN од стратешки причини, исто така. Тоа ѝ дава на мрежата флексибилност како облак и ја зголемува преговарачката моќ на CoSP при набавка на RAN компоненти. Во локациите каде што здружувањето не ги намалува трошоците, сè уште има заштеда од користење на конзистентен технолошки оџак на радио локацијата и во централизираните локации за обработка на RAN. Имајќи пресметки за општа намена на работ на мрежата може да им помогне на CoSP да се натпреваруваат со давателите на облак услуги за оптоварување на работ. Интел работи со водечките CoSP за моделирање на TCO на Open vRAN. Нашиот TCO модел има за цел да им помогне на CoSP да ги оптимизираат трошоците и флексибилноста на нивниот имот RAN.

Дознајте повеќе

• Intel eGuide: распоредување на отворен и интелигентен RAN
• Интел Инфографик: Замаглување на мрежата за пристап до радио
• Кој е најдобриот начин да се дојде до Open RAN?
• Колку операторите можат да заштедат со Cloud RAN?
• Економски адванtages на виртуелизирање на RAN во инфраструктурата на мобилните оператори
• Што се случува со распоредувањето на TCO кога мобилните оператори ќе користат OpenRAN само за 5G?
• Intel® Smart Edge Open

1. Отворете го RAN Поставете за да освоите 10% од пазарот до 2025 година, 2 септември 2020 година, SDX Central; врз основа на податоците од соопштението за печатот на Dell'Oro Group: Отворете го RAN за пристап до двоцифрен RAN споделување, 1 септември 2020 година.
2. Предвидувања за технологија, медиуми и телекомуникации 2021 година, 7 декември 2020 година, Делоит
3. Виртуелизиран RAN – Том 1, април 2021 година, Samsung
4. Виртуелизиран RAN – Том 2, април 2021 година, Samsung
5. Кој е најдобриот начин да се дојде до Open RAN?, 2021 година, Мавенир
6. исто
7. Колку можат да заштедат операторите со Cloud RAN?, 2017 година, Mavenir
8. Економски адванtages на виртуелизирање на RAN во инфраструктурата на мобилните оператори, 30 септември 2019 година, ACG Research и Red Hat 9 Facebook, TIP Advance Wireless Networking With Terragraph, 26 февруари 2018 година, SDX Central
9. Accenture Strategy, 2019 година, како што е објавено во Open RAN Integration: Run With It, април 2020 година, iGR
10. Голдман Сакс за глобално истражување за инвестиции, 2019 година, како што е објавено во Open RAN Integration: Run With It, април 2020 година, iGR
11. исто
12. исто

Известувања и одрекувања

• Технологиите на Интел може да бараат активиран хардвер, софтвер или услуга за активирање.
• Ниту еден производ или компонента не може да биде апсолутно безбеден.
• Вашите трошоци и резултати може да варираат.
• Интел не контролира или ревидира податоци од трети страни. Треба да се консултирате со други извори за да ја оцените точноста.
• © Интел корпорација. Intel, логото на Intel и другите ознаки на Intel се заштитни знаци на Intel Corporation или нејзините подружници. Други имиња и брендови може да се бараат како сопственост на други. 0821/SMEY/CAT/PDF Ве молиме рециклирајте 348227-001MK

Документи / ресурси

intel Making the Business Case за отворен и виртуелизиран RAN [pdf] Инструкции Изработка на деловен случај за отворен и виртуелизиран RAN, Изработка на деловен случај, деловен случај, отворен и виртуелизиран RAN, случај

Референци

• Упатство за употреба