O-RAN推动更开放、更智能的网络架构

O-RAN推动更开放、更智能的网络架构

O-RAN(Open Radio Access Network,开放无线接入网)联盟是于2018年成立的组织,旨在推动无线接入网向更开放及更智能的方向演进。本文将为您介绍O-RAN发展的现况,以及艾睿电子(Arrow)、ADI、Intel等公司针对O-RAN所推出的解决方案。

O-RAN降低设备采购成本

由于早期电信商如果打算建置基站,都必须向爱立信(Ericsson)、诺基亚(Nokia)或华为等传统电信设备业者购买设备,这也代表着电信业者的设备采购和可提供的服务,均脱离不了这些业者,使得电信商在部署行动网络时,不仅选择有限,且规格架构封闭,采购成本也高昂,也较难为客户提供弹性、快速、客制化、差异化的服务。

有鉴于此,O-RAN联盟于2018年6月正式成立,它是由中国移动、美国AT&T、德国电信、日本NTT DOCOMO、法国Orange等12家运营商联合发起,致力于将无线接入网(RAN)演进为更加开放和智能的网络。O-RAN正在将RAN从先前封闭的供应商环境,开放到一个标准化的、多供应商的开放环境中,且运营商和第三方可以访问过去封闭的RAN数据,还可以部署具有更多智能的创新服务,因此吸引众多业者加入O-RAN联盟。

O-RAN联盟正在将无线电接入网络行业转变为开放、虚拟化和完全可互操作的RAN,运用大数据和AI支持使RAN朝向智能化发展,最大限度地利用现成的硬件和商用芯片,并尽量减少专有硬件,指定API和接口、驱动标准,并走向开源化,通过更快的创新实现了更具竞争力和活力的RAN供应商生态系统,提高了RAN部署和运营的效率。

开放架构吸引众多业者抢食大饼

RAN就是基站的另一种说法,它是由天线、RRU(射频拉远单元)和BBU(基带处理单元)三部分组成的。其中,RRU用来发射和接受信号,BBU用来处理信令消息。从3G时代开始,运营商和业内就在不断的革新基站的建设方案,在1G和2G时代,BBU、RRU和供电单元等设备是放在一起的,到了3G时代提出了分布式基站,将BBU和RRU分离,称之为D-RAN(分布式无线接入网)架构。

不过,D-RAN对运营商来说,其运维成本还是很高,因此C-RAN(集中化无线接入)应运而生,虽然BBU和RRU还是采用分离架构,但由于RRU接近天线,可大幅减少通过馈线(天线与RRU的连接)所产生的衰减,同时BBU迁移并集中于CO(中心机房),形成BBU基带资源池,CO与RRU通过前传网络连接,可大幅节省成本。

到了4G甚至5G时代,O-RAN在C-RAN和D-RAN基础上发展起来,O-RAN提出网络智能化、接口开放化、硬件通用化和软件开源化,其中硬件全部转变成为通用标准化产品,其中的软件代码也变为开源。如此一来,O-RAN架构将可望打破既有国际品牌大厂寡占垄断之局面,使得信息产业、通信产业、硬件制造业者皆有机会趁此机会构建新的商业模式,投入抢食这块市场大饼。

新无线平台实现快速开发5G解决方案

ADI和Intel共同创建了一个新的无线电平台,它将先进的ADI软件设计的数字前端收发器与Intel Arria 10现场可编程门数组(FPGA)相结合,这个新平台将ADI RF收发器的先进技术,以及Intel Arria 10 FPGA的高性能和低功耗结合在一起,可以实现快速发展的5G架构,该架构可以提供高性能和设计灵活性,并为开发人员提供了一套新的设计工具,使他们可以更轻松地创建优化的5G解决方案。

这种高性能、符合O-RAN的解决方案,使用了ADI公司市场领先的软件定义收发器,该收发器具有创新的DFE功能,并与Intel的Arria 10 FPGA一起创建了高度灵活的架构。通过此次合作,设计人员可以自定义频率、频段和功率,从而以较低的成本实现更高的系统性能。

ADI与Intel之间的合作将为5G网络开发提供新的无线电解决方案,通过提供灵活的FPGA平台来满足不断变化的需求,非常易于使用并消除了RF和数字产品开发的许多复杂障碍,可加快硬件开发的速度。

提供一站式的5G射频解决方案

艾睿电子作为5G演进的关键参与者之一,一直与包括Intel、ADI在内的各种5G解决方案合作伙伴/供应商合作,为客户提供最先进的5G技术。艾睿电子提供一站式的5G RF解决方案,包括滤波器、功率放大器模塊(Power Amplifier Module, PAM)、隔离器、微波无源组件和高质量天线。

艾睿电子基于Intel Arria 10 FPGA和ADI的高速RF收发器、ADC和DAC,开发了多个完整的RF参考平台。艾睿电子使用了高速模拟RF收发器以及基于ADI的RF收发器、ADC和DAC的转换器模块,这些解决方案还采用了Critical Link和iWave的第三方载板平台,支持基于Intel Arria 10 FPGA的模块系统(SOM)。

 

ADRV9009BBCZ-REEL

 

以艾睿电子推出的ADRV9009 RF参考平台为例,该平台使用JESD204B串行接口,以高达12.288 Gbps的信道速率运行,通过FMC连接器,将Intel Arria 10 FPGA连接至ADI的ADRV9009评估板。ADI的ADRV9009是具有双发送器的宽带、高性能RF集成收发器、双接收器,和双输入共享探测接收器。该平台非常适合开发各种射频应用,例如3G/4G/5G TDD宏蜂窝基站、TDD有源天线系统、大规模MIMO、相控阵雷达、电子战、军事通信、便携式测试设备等。艾睿电子还提供工具套件,以供客户评估这些解决方案。

结语

O-RAN打破了以往只能向传统电信设备商采购的限制,形成百家争鸣的现象,也为5G市场敞开了大门。通过艾睿电子开发的参考设计,以及Intel、ADI的解决方案,对有意进军O-RAN市场的厂商而言,将可加快产品的开发速度,抢占5G应用市场的新商机。