什么是ORAN、D-RAN、C-RAN和vRAN？
RAN是指無線接入網(wǎng)絡(luò)，其將用戶設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等，與網(wǎng)絡(luò)中的其他地方連接起來。RAN有三個(gè)組成部分：1.天線-將電信號轉(zhuǎn)換為電磁波；2.無線電-確保電信號可傳輸；3.基帶單元(BBU)-處理無線通信信號。這些BBU使用專有技術(shù)，鎖定在供應(yīng)商特定的軟件。這種情況會增加操作復(fù)雜性，從而降低性能和協(xié)作。因此，電信行業(yè)開始尋找更好的解決方案，催生了ORAN、C-RAN、vRAN等技術(shù)；D-RAN是傳統(tǒng)設(shè)置。
D-RAN
如上所述，RAN的三個(gè)組成部分是：
基帶單元（BBU）：這些單元擁有關(guān)鍵任務(wù)所需的軟件和電子設(shè)備，包括信號處理、安全實(shí)施、優(yōu)化資源和錯(cuò)誤檢測。無線電：從BBU接收到適當(dāng)?shù)男盘柡螅瑹o線電將信號轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)男问?。其還確保電波有足夠的功率到達(dá)目的地，并處于正確的通道中。天線：這些設(shè)備將信號轉(zhuǎn)換為電波；天線的尺寸取決于其所覆蓋的區(qū)域。覆蓋范圍越大，天線尺寸越大。所有這些組件都存在于D-RAN（即分布式RAN）的每個(gè)單元站點(diǎn)中。而從RAN到核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)稱為回程。資源優(yōu)化可能很棘手，因?yàn)樗薪M件靠近每個(gè)天線。此外，這種情況使得網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展成本高昂。C-RAN旨在解決這種情況。
C-RAN
C-RAN或“云RAN”是一種集中式RAN架構(gòu)，其中BBU不再位于蜂窩基站。特定區(qū)域中的BBU位于單個(gè)位置，在該位置管理資源變得更容易訪問，從而獲得更高的性能。此外，如果必須擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，在單個(gè)位置添加更多BBU比在每個(gè)天線站點(diǎn)添加更多BBU更易于管理。
除了回程，C-RAN還具有將BBU連接到不同區(qū)域的前傳功能。然后，BBU像往常一樣通過回程連接到核心網(wǎng)絡(luò)。
C-RAN結(jié)構(gòu)還可以將BBU分為分布式單元（DU）和集中式單元（CU），創(chuàng)建另一條連接DU和CU的線路，稱為中傳。這種拆分縮短了CU與核心網(wǎng)之間的距離；DU將向無線電單元(RU)靠攏。
vRAN
盡管C-RAN使網(wǎng)絡(luò)變得高效，但RAN單元運(yùn)行在供應(yīng)商的專有軟件上。這種情況限制了多個(gè)電信企業(yè)之間的協(xié)作，因此解決方案是使用標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器并虛擬運(yùn)行BBU、CU和DU。這意味著可以在同一臺服務(wù)器上運(yùn)行各種網(wǎng)絡(luò)功能，如路由器、防火墻和負(fù)載平衡器，而不是在不同的設(shè)備上。
這樣就可以實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的分離，不再需要使用特定于供應(yīng)商的軟件。這降低了硬件成本，使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和協(xié)作變得更加容易。
ORAN
即使不受使用vRAN的特定硬件供應(yīng)商的影響，仍然必須從同一供應(yīng)商獲得RU、CU和DU的虛擬化技術(shù)，因?yàn)樗鼈兊膶Ｓ熊浖?。ORAN旨在通過引入開源軟件和制定標(biāo)準(zhǔn)來解決這個(gè)問題。
可以使用不同的RU、CU和DU供應(yīng)商。根據(jù)O-RAN聯(lián)盟的規(guī)定，必須為每個(gè)RU、CU和DU使用特定規(guī)范，以使其具備ORAN功能。它們成為O-RU、O-CU和O-DU。
OvRAN是這種開放式虛擬化RAN的名稱。
| D-RAN | C-RAN | vRAN | ORAN |
|---|---|---|---|
| 每個(gè)站點(diǎn)上的BBU和RU | 適用于多個(gè)站點(diǎn)的集中式BBU或CU/DU | BBU、CU和DU使用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化在服務(wù)器上運(yùn)行 | 服務(wù)器運(yùn)行開源軟件 |
| 僅從BBU到核心網(wǎng)絡(luò)的回程連接 | 從RU前傳到BBU，然后回傳到核心網(wǎng)絡(luò)，或前傳到DU，然后中傳到CU，然后回傳到核心網(wǎng)絡(luò) | 前傳至DU，中傳至CU，然后回傳至核心網(wǎng)絡(luò) | 前傳至DU，中傳至CU，然后回傳至核心網(wǎng)絡(luò) |
| 資源優(yōu)化困難依賴專有硬件和軟件 | 加強(qiáng)資源優(yōu)化 | 消除了對特定硬件的依賴 | 消除供應(yīng)商鎖定 |
O-RAN的目標(biāo)
O-RAN聯(lián)盟的目標(biāo)是利用任何供應(yīng)商來構(gòu)建RAN架構(gòu)。在目前的ORAN中，必須使用來自制造天線的同一供應(yīng)商的RU。如此，可以擁有來自不同供應(yīng)商的DU和CU。
5G對ORAN的需求
5G旨在加強(qiáng)廣泛合作的許多工業(yè)部門的運(yùn)營，因此，需要擁有高度協(xié)作的5G架構(gòu)，而不是鎖定于任何特定的供應(yīng)商。而只有開放式架構(gòu)才能滿足這一標(biāo)準(zhǔn)，因此ORAN和O-RAN聯(lián)盟對于高效使用5G技術(shù)至關(guān)重要。
此外，5G的高速度、低延遲和高設(shè)備容量增加了網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。ORAN架構(gòu)具有多項(xiàng)有利于5G基礎(chǔ)設(shè)施的安全功能：
軟件和硬件分解可以提高安全性。因?yàn)樾枰碌慕涌?，這些接口具有單獨(dú)的安全層。功能的分解確保任何安全漏洞都不會影響所有網(wǎng)絡(luò)功能。ORAN架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了零信任安全，所有設(shè)備和用戶都必須定期重新驗(yàn)證自身。總之，蜂窩服務(wù)中的RAN架構(gòu)經(jīng)歷了幾代的重大轉(zhuǎn)變。其從D-RAN變?yōu)镃-RAN，以改進(jìn)資源優(yōu)化和軟硬件分解的vRAN。最后，O-RAN聯(lián)盟的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)開放的RAN架構(gòu)，可以在其中使用任何供應(yīng)商來構(gòu)建無線接入網(wǎng)絡(luò)。除了消除供應(yīng)商鎖定和改進(jìn)協(xié)作之外，ORAN對于5G架構(gòu)也是必要的。由于軟件和硬件分解，其提高了安全性，增加了額外的安全層。ORAN架構(gòu)規(guī)范還包括信任實(shí)現(xiàn)，其中每個(gè)設(shè)備都會不時(shí)重新驗(yàn)證。
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