vRAN、C-RAN、O-RAN、OpenRAN、Open RAN到底有啥区别?

Open RAN,是开放式RAN架构的通用术语,包含了开放式接口、虚拟化和AI智能化等。

OpenRAN,是TIP发起的一个项目,旨在实现开放式RAN,工作范围包括2/3/4/5G。

TIP,Telecom Infra Project,电信基础设施项目,于2016年由Facebook发起,目前已有超过500家成员,包括运营商、设备商、芯片商、IT商和系统集成商,其中,沃达丰、西班牙电信、德国电信、英国电信、SK电信、诺基亚、英特尔等企业是主要成员。

 

主要的TIP联盟成员

 

O-RAN,通常指O-RAN联盟,以及由O-RAN联盟制定的标准。

O-RAN联盟由中国移动、AT&T、德国电信、NTT DOCOMO和Orange五家运营商于2018年2月发起成立,由原来的C-RAN联盟和xRAN论坛合并而成,其中,C-RAN联盟主要由中国企业组成,xRAN论坛主要由AT&T、NTT DOCOMO等美日韩和欧洲企业组成。

 

O-RAN联盟由九大工作组(WG)组成,分别负责不同领域的技术研究,WG1负责研究用例和整体架构,WG2负责研究非实时RIC和A1接口,WG3负责研究近实时RIC和E2接口,WG4负责研究开放式前传,WG5负责研究开放的F1/W1/E1/X2/Xn接口,WG6负责云化与编排,WG7负责硬件白盒化,WG8负责软件开源化,WG9负责开放式X-haul传输。

O-RAN和OpenRAN有啥区别?

简单的说,O-RAN联盟会制定标准,以作为3GPP标准的补充;而OpenRAN并不制定标准,只是推广OpenRAN,并参考或采用O-RAN和3GPP规范。

vRAN,即虚拟化RAN,顾名思义,旨在推动RAN软件化和可编程化。Open RAN强调开放性,而vRAN强调网络功能虚拟化、软件化。vRAN始于具有专用接口的4G RAN,后来逐渐扩展到2G/3G OpenRAN和5G OpenRAN或O-RAN。

C-RAN,即Cloud RAN,指基于云原生技术(比如微服务、容器和CI/CD)构建的vRAN。C-RAN的C还有另一层意思——集中化,即CU和DU集中化部署。

O-RAN与3GPP RAN架构有啥区别?

如上图,3GPP R15引入了CU和DU分离的RAN架构,定义了CU-CP(控制面)和CU-UP(用户面)之间的E1接口,以及CU与DU之间的F1接口。

但O-RAN进一步开放前传接口,并在管理层和RAN新引入了Non-Real-Time RIC和Near-Real-Time RIC两个控制器,且新增了A1、E2、O1、O2等接口。

SMO,Service Management and Orchestration,类似NFV中的MANO,负责管理网络功能和NFVI基础设施,其包含的管理接口和管理内容如下:

• O1接口:负责管理网络功能(vNF),包括配置、告警、性能、安全管理等。

• O2接口:负责管理云平台(o-cloud)的资源和负载管理。

• M-Plane接口:负责对O-RU管理。

其他接口功能:

• A1:将网络或UE级信息从eNB/gNB传输到Non-Real-Time RIC,以优化网络并确保SLA。

• E2:Near-Real-Time RIC与CU/DU之间的接口,负责传递来自CU/DU的测量报告以及将配置命令发送给CU/DU。

RIC,全称为Radio intelligent controller,无线智能控制器。顾名思义,就是通过引入AI实现RAN运维自动化、智能化。

Non-Real-Time RIC,指非实时部分,负责处理时延要求大于1秒的业务,比如数据分析、AI模型训练等。

Near-Real-Time RIC,指近实时部分,负责处理时延要求小于1秒(50ms-200ms)的业务,比如无线资源管理、切换决策、双连接控制、负载均衡等。

Non-Real-Time RIC位于SMO内,通过从RAN和应用服务器收集全域相关数据,进行数据分析和AI训练,并将推理和策略通过A1接口下发、部署于Near-Real-Time RIC。

Near-Real-Time RIC位于RAN内,负责收集和分析RAN的即时信息,结合Non-Real-Time RIC提供的额外或全局信息,并通过Non-Real-Time RIC下发的推理模型和策略,实时监控和预测网络和用户行为变化,并根据策略(比如QoE目标)实时对RAN参数进行调整,包括调整资源分配、优先级、切换等。比如,预测到网络即将发生拥塞,Near-RT RIC根据推理实时调整网络参数以预防拥塞。

Near-Real-Time RIC中包含了多个xAPP。

 

(xAPPs与RAN功能的关系)

 

xAPP是可以由第三方独立部署的应用,它将AI推理模型和策略部署于其中,并且不同的xAPP与不同的RAN功能关联,从而使得RAN功能组件具备灵活的可编程性和可扩展性。

总之,O-RAN通过引入Non-Real-Time RIC和Near-Real-Time RIC,两者合力可基于AI对网络负载均衡、移动性管理、多连接控制、QoS管理、网络节能等功能进行主动优化和调整,最终实现网络智能化、自动化。

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