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。
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若要進一步瞭解 Open RAN 與 vRAN,請閱讀 MWC 2023:物聯網網路遇上智慧邊緣,並且收聽邁向開放式 RAN 與 vRAN 的趨勢:與 Wind River 同行。如需瞭解 Wind River 的最新創新技術,請在 Twitter 與 LinkedIn 跟隨他們;並且在 @TechieLew 追蹤 Brandon。
本文由 Erin Noble 編審。