英特尔® 加速虚拟蜂窝基站路由器解决方案

基于英特尔® FPGA SmartNIC N6000-PL 平台的英特尔® 加速虚拟蜂窝基站路由器解决方案，助力通信服务提供商 (CoSP) 提高服务创收能力.

英特尔应需而动，推出基于英特尔® FPGA SmartNIC N6000-PL 平台的英特尔® 加速虚拟蜂窝基站路由器 (vCSR) 解决方案，以更出色的性能、更低的 TCO、更强的可扩展性，以及对于通信设备互操作性、高时间同步精度和网络切片技术的有力支持，助力通信服务提供商更快部署和管理其 5G 网络，提高服务创收能力，并在网络性能和成本效益之间实现平衡。

英特尔的虚拟化解决方案产品组合再添新成员，基于英特尔® Agilex™ 7 FPGA 并 采用符合 O-RAN 标准的精确时间协议的加速虚拟蜂窝基站路由器 (vCSR)，助力 通信服务提供商更快部署和管理其 5G 网络，并在网络性能和成本效益之间实现高效 平衡

当前，网络连接与联网设备的数量均呈指数级增长，使得通信服务提供商对于灵活的 无线接入网 (RAN) 架构的需求也持续高涨。开放式 RAN (O-RAN) 是 RAN 的非专有 实现，能够使不同供应商提供的蜂窝网络设备之间实现互操作性。为了支持 O-RAN 概念的推广，RAN 行业的移动网络运营商、供应商以及研究和学术机构组成了名为 O-RAN 联盟1 的全球社区。 第三代合作伙伴计划 (3GPP)2 是一组制定移动电信协议的标准组织的总称。5G NR （New Radio，即新空口）是 3GPP 针对 5G 开发的一种新的无线接入技术 (RAT)， 旨在成为 5G 网络空中接口的全球标准。 通信服务提供商正在积极推进 RAN 的虚拟化，以实现类似云的敏捷性和经济性。在他们 当中，寻求通过虚拟 RAN (vRAN) 和 O-RAN 协作为 5G 部署带来可扩展性和运营效率 已成大势所趋。这其中就涉及到网络切片的概念。通过使用网络切片，通信服务提供商 可提供性能和质量水平皆有保证的5G服务，进而增加收入。据预计，2020至 2030 年， RAN 网络虚拟化市场的复合年增长率 (CAGR) 将达到 19%3。 作为 O-RAN 解决方案的关键部分，蜂窝基站路由器 (CSR) 会聚合来自 1 个或多个无线 电塔的移动数据流量，然后再将其传输回通信服务提供商的核心网。实施 RAN 虚拟化的 环节之一即是对蜂窝基站路由器进行虚拟化处理。英特尔的加速虚拟蜂窝基站路由器 (vCSR) 解决方案，采用基于英特尔® Agilex™ 7 FPGA 的 N6000-PL 平台以及符合 O-RAN 标准的精确时间协议，可助力通信服务提供商提高服务创收能力。

从 4G LTE 向 5G NR 演进

用于 4G LTE 与 5G NR RAN 的无线网络设备之间存在着诸多差异。例如，无线网络 天线和基站通常使用不同的前传链路协议。

在 4G RAN 中，蜂窝基站的无线收发器称为“远端射频头 (RRH)”。 这些收发器连接至又称“基带单元 (BBU)”的基站，而基带单元 本身则连接到核心网。就 4G RAN 而言，术语“前传”是指 RRH 与 BBU 之间基于光纤的连接，而术语“回传”是指 BBU 与核心网 之间的连接。如图 1a 所示，4G 前传部署通常使用通用公共无线 接口 (CPRI)。 5G RAN 架构则设有 3 个逻辑节点，且这 3 个逻辑节点通常作为 3 个独立设备来实现。下层 1 (L1) 功能中有些向上移入无线单元 (RU)，其余功能则在分布式单元 (DU) 和中央单元 (CU) 之间 进行划分。就 5G 而言，“前传”指的是 RU 和 DU 之间基于光纤的 连接，“回传”指的是 CU 与核心网之间的连接。另外，为了描述 DU 和 CU 之间的连接，还使用了一个新的术语“中传”。 众多 5G（以及部分新部署的 4G）用例均要求大大增加前传 带宽。为解决高带宽前传成本增加的问题，架构师建议在 BBU 和 RRU 之间使用新的功能分区。减少前传带宽的一种方法是 将功能从 BBU 转移到 RRU 中；另一种方法是使用数据压缩 技术。3GPP 标准组织对大多数移动通信网元、测试和互操作性 进行了定义，但却未定义前传接口。此前，这一空白一直由通用 公共无线接口 (CPRI) 填补。但对于 5G 和基于以太网的传输而 言，已有部分工作组迈出重要一步，填补了这一规范上的空白。 CPRI 接口要求使用专用“暗”光纤并承载着“基本帧 (basic frame)” 信息。这些基本帧封装用户平面流量（时域数字化无线电流量）、 控制平面信息和时间信息。时间信息易于提取且具有高度确定性。 使用时间信息可相当轻松地使无线电同步精度达到所需的 ±8 纳秒 左右。 如图 1b 所示，5G 通常使用基于增强型 CPRI (eCPRI) 传输。

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