英特爾? 加速虛擬蜂窩基站路由器解決方案

基于英特爾? FPGA SmartNIC N6000-PL 平臺的英特爾? 加速虛擬蜂窩基站路由器解決方案，助力通信服務提供商 (CoSP) 提高服務創(chuàng)收能力.

英特爾應需而動，推出基于英特爾? FPGA SmartNIC N6000-PL 平臺的英特爾? 加速虛擬蜂窩基站路由器 (vCSR) 解決方案，以更出色的性能、更低的 TCO、更強的可擴展性，以及對于通信設備互操作性、高時間同步精度和網(wǎng)絡切片技術的有力支持，助力通信服務提供商更快部署和管理其 5G 網(wǎng)絡，提高服務創(chuàng)收能力，并在網(wǎng)絡性能和成本效益之間實現(xiàn)平衡。

英特爾的虛擬化解決方案產(chǎn)品組合再添新成員，基于英特爾? Agilex? 7 FPGA 并 采用符合 O-RAN 標準的精確時間協(xié)議的加速虛擬蜂窩基站路由器 (vCSR)，助力 通信服務提供商更快部署和管理其 5G 網(wǎng)絡，并在網(wǎng)絡性能和成本效益之間實現(xiàn)高效 平衡

當前，網(wǎng)絡連接與聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量均呈指數(shù)級增長，使得通信服務提供商對于靈活的 無線接入網(wǎng) (RAN) 架構的需求也持續(xù)高漲。開放式 RAN (O-RAN) 是 RAN 的非專有 實現(xiàn)，能夠使不同供應商提供的蜂窩網(wǎng)絡設備之間實現(xiàn)互操作性。為了支持 O-RAN 概念的推廣，RAN 行業(yè)的移動網(wǎng)絡運營商、供應商以及研究和學術機構組成了名為 O-RAN 聯(lián)盟1 的全球社區(qū)。 第三代合作伙伴計劃 (3GPP)2 是一組制定移動電信協(xié)議的標準組織的總稱。5G NR （New Radio，即新空口）是 3GPP 針對 5G 開發(fā)的一種新的無線接入技術 (RAT)， 旨在成為 5G 網(wǎng)絡空中接口的全球標準。 通信服務提供商正在積極推進 RAN 的虛擬化，以實現(xiàn)類似云的敏捷性和經(jīng)濟性。在他們 當中，尋求通過虛擬 RAN (vRAN) 和 O-RAN 協(xié)作為 5G 部署帶來可擴展性和運營效率 已成大勢所趨。這其中就涉及到網(wǎng)絡切片的概念。通過使用網(wǎng)絡切片，通信服務提供商 可提供性能和質量水平皆有保證的5G服務，進而增加收入。據(jù)預計，2020至 2030 年， RAN 網(wǎng)絡虛擬化市場的復合年增長率 (CAGR) 將達到 19%3。 作為 O-RAN 解決方案的關鍵部分，蜂窩基站路由器 (CSR) 會聚合來自 1 個或多個無線 電塔的移動數(shù)據(jù)流量，然后再將其傳輸回通信服務提供商的核心網(wǎng)。實施 RAN 虛擬化的 環(huán)節(jié)之一即是對蜂窩基站路由器進行虛擬化處理。英特爾的加速虛擬蜂窩基站路由器 (vCSR) 解決方案，采用基于英特爾? Agilex? 7 FPGA 的 N6000-PL 平臺以及符合 O-RAN 標準的精確時間協(xié)議，可助力通信服務提供商提高服務創(chuàng)收能力。

從 4G LTE 向 5G NR 演進

用于 4G LTE 與 5G NR RAN 的無線網(wǎng)絡設備之間存在著諸多差異。例如，無線網(wǎng)絡 天線和基站通常使用不同的前傳鏈路協(xié)議。

在 4G RAN 中，蜂窩基站的無線收發(fā)器稱為“遠端射頻頭 (RRH)”。 這些收發(fā)器連接至又稱“基帶單元 (BBU)”的基站，而基帶單元 本身則連接到核心網(wǎng)。就 4G RAN 而言，術語“前傳”是指 RRH 與 BBU 之間基于光纖的連接，而術語“回傳”是指 BBU 與核心網(wǎng) 之間的連接。如圖 1a 所示，4G 前傳部署通常使用通用公共無線 接口 (CPRI)。 5G RAN 架構則設有 3 個邏輯節(jié)點，且這 3 個邏輯節(jié)點通常作為 3 個獨立設備來實現(xiàn)。下層 1 (L1) 功能中有些向上移入無線單元 (RU)，其余功能則在分布式單元 (DU) 和中央單元 (CU) 之間 進行劃分。就 5G 而言，“前傳”指的是 RU 和 DU 之間基于光纖的 連接，“回傳”指的是 CU 與核心網(wǎng)之間的連接。另外，為了描述 DU 和 CU 之間的連接，還使用了一個新的術語“中傳”。 眾多 5G（以及部分新部署的 4G）用例均要求大大增加前傳 帶寬。為解決高帶寬前傳成本增加的問題，架構師建議在 BBU 和 RRU 之間使用新的功能分區(qū)。減少前傳帶寬的一種方法是 將功能從 BBU 轉移到 RRU 中；另一種方法是使用數(shù)據(jù)壓縮 技術。3GPP 標準組織對大多數(shù)移動通信網(wǎng)元、測試和互操作性 進行了定義，但卻未定義前傳接口。此前，這一空白一直由通用 公共無線接口 (CPRI) 填補。但對于 5G 和基于以太網(wǎng)的傳輸而 言，已有部分工作組邁出重要一步，填補了這一規(guī)范上的空白。 CPRI 接口要求使用專用“暗”光纖并承載著“基本幀 (basic frame)” 信息。這些基本幀封裝用戶平面流量（時域數(shù)字化無線電流量）、 控制平面信息和時間信息。時間信息易于提取且具有高度確定性。 使用時間信息可相當輕松地使無線電同步精度達到所需的 ±8 納秒 左右。 如圖 1b 所示，5G 通常使用基于增強型 CPRI (eCPRI) 傳輸。

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