研报总结
O-RAN 联盟于 2018 年成立,旨在推动 RAN 行业向更智能、开放、虚拟化和完全互操作的网络发展。O-RAN 利用 3GPP 定义的物理特性,将网络实体拆分并定义接口,以促进多厂商联合开发和互操作测试。
6G 视野和设计目标
ITU-R 定义了 IMT-2030 框架及相关时间线,行业根据此框架启动了 6G 研究。O-RAN 也启动了 6G 研究,旨在在标准制定前形成 6G 相关观点。O-RAN 的灵活架构为未来 6G 网络提供了独特优势,包括可编程架构、服务化 RAN 设计、网络功率优化、灵活频谱共享等。
O-RAN 架构
O-RAN 将 RAN 功能拆分为 O-CU、O-DU 和 O-RU,并利用 3GPP 定义的接口和定义的新接口。RIC 是使能近实时或非实时控制逻辑功能。网络控制功能根据所需时间尺度分为 NRRIC 和 O-CU。O-DU 和 O-RU 是代表网络开放性的重要实体。
6G 关键技术支柱和考虑因素
网络架构考虑因素
6G 网络将物理世界和数字世界相结合,越来越多的流量将在网络边缘发生。未来 6G 网络的潜在特征包括智能、可编程性和资源池化。
- 智能:原生 AI 是 6G 架构的关键使能技术,需要考虑相关接口和流程。
- 可编程性:包含参数、数据和算法三个关键组件,通过可编程框架和通用接口实现 6G 网络参数的无缝适应。
- 资源池化:资源仍为异构,包括通用和专用资源,如通用标准化硬件和多样化硬件芯片。
服务化 RAN
服务化 RAN 通过将 RAN 功能重建为可组合和可重用的网络服务,并使用与 RAN 内部服务和核心网统一接口,实现完全云原生架构。
- 服务粒度:RAN 服务的粒度至关重要,粒度越小越灵活,但可能带来性能和效率问题。
- 服务化 RAN 功能:控制面和用户面需要不同的考虑因素,服务化架构在灵活组合、部署和快速更新方面具有优势。
- 服务化接口:可以考虑服务化 N2 接口,或使用 RAN 内部服务和核心网之间的一致接口。
AI
AI 被提议为一种强大的技术,通过分析收集和自主处理的数据来提高系统性能并实现新功能。
- 原生 AI:将 AI 嵌入网络架构中支持的各种节点/端点和接口。
- 跨域 AI:跨不同网络域的 AI 功能的协作和集成。
- 网络大模型:利用生成式 AI 算法自动和创造性地生成定制网络解决方案。
频谱共享
O-RAN 定义了 O-CU/O-DU/O-RU 之间的标准接口,并构建了基于共享 O-RU 的频谱共享框架,解决了互操作问题,并克服了无许可频谱或 3GPP RAN 共享的许多限制。
- 中性主机 O-RU 部署:支持多个独立 O-DU 动态访问的共享使用。
- 共享 O-RU 架构:依赖于优先使用资源来保证服务质量,并允许运营商和其他频谱利益相关者之间的流量统计复用,从而更有效地利用频谱资源。
可持续性和节能
可持续性或更具体地说环境可持续性,是指网络和设备在整个生命周期中最大限度地减少温室气体排放和其他环境影响的能力。
- C-RAN:集中式、协作式、云化和清洁 RAN,通过集中处理、减少基站站点数量、降低传输功率等方式降低能耗。
- O-RAN 优势:继承 C-RAN 的优势,并通过拆分网络实体和可编程 APP 提供足够的灵活性来分析不同网络实体的功耗。
- 3GPP 优化:3GPP 研究了网络节能,并确定了几个可能的候选技术来降低功能级别的功耗。
前瞻性展望
O-RAN 通过充分利用拆分网络实体和标准化接口,大大提高了网络灵活性,并服务于 6G 场景,如 AI、服务化网络、可持续性和节能。未来网络的重要问题是 O-RAN 和 3GPP 之间的相互作用。