眼下，行業(yè)中發(fā)生的一個最大轉變就是向軟件定義的可編程的基礎設施轉變，包括從云、5G網絡一直到智能邊緣，都呈現出這樣的發(fā)展趨勢。而在移動網絡當中，在經歷了此前核心網的虛擬化爆發(fā)式發(fā)展后，虛擬無線接入網（vRAN）也迎來黃金發(fā)展期。
作為行業(yè)創(chuàng)新引領的風向標，在一年一度的全球最具影響力的通信行業(yè)盛會——MWC 2023上，vRAN再次成為了行業(yè)關注的焦點。正如英特爾公司高級副總裁兼網絡與邊緣事業(yè)部總經理Sachin Katti在署名文章中所指出的，網絡需要軟件定義轉型，無線通信行業(yè)需要一個能夠虛擬化物理層的解決方案，vRAN就是未來。
作為領先的4G和5G網絡芯片提供商，英特爾的使命是通過推動網絡轉型充分釋放網絡潛力，使其“虛擬化”并在軟件上運行。“我們構建了一個基于靈活、可編程通用芯片的架構，集成了用于繁瑣任務的加速功能，這為通信服務提供商在網絡構建中提供了可編程性和可升級性，能夠順利地部署完全虛擬化的RAN，并充分利用端到端軟件定義網絡的全部優(yōu)勢。”
從5GC到5G RAN：網絡虛擬化勢不可擋
只要涉及從固定功能的設備到硬件軟件解耦的轉變，就往往會出現懷疑的聲音，這其中既有產品、技術、成本、產業(yè)成熟度的考慮，也有不同技術演進路徑的利益糾葛。
道路雖然曲折，但前途卻依舊光明。無論是在IT行業(yè)中，x86服務器對于小型機的替代；還是CT領域，核心網全面虛擬化云化的部署。這都證明了一點，開放和云化必將成為方向。
根據Dell'Oro預測，到今年年底，超過90%的核心網將實現虛擬化，而且?guī)缀跛幸阎摂M化網絡服務器都基于英特爾平臺運行。這也從側面說明了通用芯片替代專用芯片的可能性。因為，作為電信網絡的“大腦”，核心網承擔著網絡全局資源的調度管理。進入5G時代后，伴隨著云原生演進，核心網成為一個自下而上全動態(tài)的網絡，對可靠性和性能的要求更高。
與十年前的核心網類似，傳統觀點認為，軟件定義RAN將極具挑戰(zhàn)性。“英特爾的目標是推動RAN的變革，就像十年前推動核心網的變革一樣。英特爾致力于幫助運營商和OEM將虛擬化RAN作為高速通信網絡的一種全新、低成本替代方案推向市場。”Sachin Katti表示。據他介紹，vRAN已經在包括歐洲、美國、日本等多個主流市場得到廣泛部署。
當然，虛擬化RAN是一項艱巨的任務，對于可用性、可靠性、時延、性能、成本都有著非常嚴格的要求。因此，設計和交付硬件、軟件，并恰當地平衡性能、可靠性和成本效益，以滿足RAN的極高要求，這無論在技術上或財務上都絕非易事。
全維度創(chuàng)新：夯實虛擬化網絡基石
對于運營商而言，由于5G網絡普遍運行在中高頻頻段，對于基站需求量大幅增加；而且，伴隨著Massive-MIMO等技術的引入，能耗也在快速攀升。運營商希望從其投資中獲得最大收益。因此，他們通過降低總體擁有成本、節(jié)省電力和創(chuàng)建持續(xù)創(chuàng)新的平臺來實現這一目標。
而這正是軟件定義網絡的價值體現。但在此之前，業(yè)界普遍認為5G網絡物理層對于性能和時延的要求非常高，以至于無法在軟件中進行虛擬化和定義。不過，這已成為歷史！
“英特爾的通用網絡芯片一直在不斷發(fā)展，最新推出的第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器將vRAN Boost直接集成到了英特爾® 至強® 系統芯片中，能夠提供可編程基礎設施以增強網絡且無需在物理層額外設置加速卡；這款全新SoC的設計初衷就是為虛擬化無線接入網（vRAN）而服務的，在相同功率范圍內提供高達兩倍的容量，且由于集成了加速功能而額外節(jié)省20%的電力，從而得以滿足運營商在性能、擴展和能效方面的關鍵需求。”Sachin Katti表示。
Sachin Katti指出，英特爾之所以選擇這種集成加速功能的方式，是因為它將片內加速的優(yōu)點與x86架構的靈活性和可編程性相結合，比其他將整個物理層嵌入不具備靈活性的硬件加速器中的解決方案更好。預期集成vRAN Boost的第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器上市后，其每瓦性能將超越表現十分優(yōu)異的專用物理層加速卡。
除了第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器中的集成網絡加速外，英特爾也在持續(xù)擴展英特爾Agilex 7 FPGA系列，以及用于云、通信和嵌入式應用的英特爾eASIC N5X結構化ASIC設備。英特爾Agilex 7 FPGA AGI 041設備將支持下一代400G基礎設施加速解決方案。
性能提升在核心網層面同樣明顯。英特爾通過第四代英特爾® 至強® 可擴展處理器在業(yè)內首次實現了把5G用戶平面功能（UPF）工作負載性能提升至1Tbps，帶來了巨大突破。
作為電信行業(yè)的首要指標，每瓦性能越來越受到重視。英特爾提供差異化的電源管理功能，使運營商能夠顯著降低能耗、總體擁有成本和碳排放，以最節(jié)能的方式利用計算資源。英特爾與SK電信開展合作，開發(fā)了用于5G核心網的英特爾基礎設施電源管理器參考軟件，該軟件將運行時CPU平均能耗節(jié)省提升30%。
在英特爾技術專家看來，通用芯片還有個巨大的優(yōu)點，那就是實現了“從邊到云”的“全虛擬化”，應用只需開發(fā)一次，便可隨意部署。在邊緣側，在MWC期間，針對網絡風暴的流量屬性，英特爾推出了融合邊緣媒體平臺，該平臺可以在多租戶共享架構上提供多種視頻服務，并利用云原生可擴展性對不斷變化的需求進行智能化響應。
久久為功：攜手產業(yè)生態(tài)共創(chuàng)vRAN未來
Sachin Katti表示，英特爾推動了從使用固定功能硬件，到利用商用現成硬件打造完全虛擬化網絡平臺的轉變，其vRAN產品和FlexRAN參考軟件也在不斷演進升級來滿足轉型需求。
但在這個轉型的過程中，僅靠英特爾一家則很難實現這個劃時代的轉變。業(yè)內人士普遍認為，困擾開放架構在RAN市場大放異彩并不僅僅是底層芯片的算力和數據轉發(fā)能力，而是如何去匹配當前運營商的核心訴求--集成交付與持續(xù)運維能力。
英特爾技術專家指出，vRAN真正實現了硬件和軟件解耦，使運營商從不同供應商處分門別類地購買硬件和軟件組件品，但只有實現跨域跨廠商的“總集成”，才能實現價值交付。“‘總集成’是個巨大的產業(yè)機會，運營商、傳統設備廠商、新興廠商都在朝著這個方向努力。”
在專家看來，除了全面引入云原生、AI等技術手段外，還需要構建全新的產業(yè)生態(tài)。“在過去幾十年中，從PC到云計算，從硬件到軟件，英特爾都在賦能生態(tài)伙伴。”在網絡虛擬化轉型的大潮中，英特爾推出了由獨立軟件供應商、操作系統供應商、原設備制造商，電信設備制造商、統集成商和通信服務供應商組成Network Builders開放生態(tài)系統，來共同推進在電信網絡與邊緣云轉型采用基于NFV和SDN的解決方案。
英特爾公司副總裁兼有線與核心網部門總經理Alex Quach在署名文章中則指出，英特爾將繼續(xù)針對軟件解決方案及參考架構進行投資，并構建一個充滿活力的生態(tài)系統，以縮短部署時間、加快創(chuàng)新步伐。英特爾FlexRAN參考軟件已獲得超過150個生態(tài)伙伴的授權。同時，英特爾還將通過英特爾® 網絡構建者大學項目提供線上和面授課程，持續(xù)支持技術教育。
正如Sachin Katti所指出的，vRAN就是未來。英特爾解決方案不僅可以隨時投入部署，而且未來的產品路線圖也將能夠引領整個行業(yè)，這都將會為運營商增強信心。
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