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移動通信運營商于2018年首次引入了開放無線接入網(wǎng)絡(luò)(ORAN)的概念，并希望利用ORAN構(gòu)建多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商體系來增強技術(shù)創(chuàng)新并降低成本。由27個全球MNO和180多個生態(tài)系統(tǒng)貢獻(xiàn)者組成的ORAN聯(lián)盟，則是制定規(guī)范、參考架構(gòu)以及定義ORAN的各個子組件之間的接口的組織，其核心原則是開放性、智能性、虛擬化和互操作性。?
當(dāng)前，許多移動運營商都在根據(jù)ORAN聯(lián)盟制定的規(guī)范部署原生云和虛擬無線接入網(wǎng)(RAN)架構(gòu)，從而高效交付5G業(yè)務(wù)。Kenneth Research的數(shù)據(jù)顯示，受5G技術(shù)快速普及的推動，全球ORAN市場規(guī)模到2028年預(yù)計將達(dá)到220億美元，2020年到2028年間的復(fù)合年增長率為85%。
從封閉走向開放，這是ORAN的核心理念。此前，防火墻、網(wǎng)絡(luò)切片和網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建等所有網(wǎng)絡(luò)功能都與專有硬件緊密耦合，僅有少數(shù)大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商才能提供這些集成的端到端網(wǎng)絡(luò)(從天線到基帶單元)的功能。即便如此，不同供應(yīng)商的RAN設(shè)備間還存在著較大的互操作性問題。
于是，在RAN各種不同的組成部分之間開放協(xié)議和接口，讓更多參與者加入到生態(tài)中，提供更多差異化方案和服務(wù)，更有利于技術(shù)創(chuàng)新，成為了行業(yè)共識，ORAN也應(yīng)運而生。這意味著，基站內(nèi)部接口將被進(jìn)一步放開，運營商可以混合搭配不同的組件和方案，甚至重新定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需求。而RAN本身也將離散為射頻單元(RU, Radio Unit)、分配單元(DU, Distributed Unit)和集中單元(CU, Centralised Unit)這3個主要組成部分。
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圖1：全球ORAN市場規(guī)模到2028年預(yù)計將達(dá)到220億美元
然而，“凡事都有兩面”。眾所周知，從安全的角度來看，開放系統(tǒng)比封閉系統(tǒng)更容易受到攻擊。由于RAN參與者眾多，RAN受攻擊面增加的風(fēng)險被顯著放大，因此放棄單一供應(yīng)商解決方案會給關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施帶來更多安全風(fēng)險。為了避免這些問題，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和服務(wù)供應(yīng)商需要考慮使用哪些組件來確保他們的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)安全可靠。
作為萊迪思推出的第五個解決方案集合，最新推出的萊迪思ORAN解決方案集合同樣是面向特定應(yīng)用的交鑰匙解決方案，包括了參考平臺和設(shè)計、演示、IP構(gòu)建模塊、FPGA設(shè)計工具和定制設(shè)計服務(wù)，可實現(xiàn)穩(wěn)定的控制數(shù)據(jù)安全、靈活的前傳同步和低功耗硬件加速，客戶應(yīng)用開發(fā)和上市的速度被大大加快。
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圖2：萊迪思ORAN解決方案集合
總體而言，萊迪思ORAN解決方案硬件部分將基于現(xiàn)有安全控制開發(fā)板和加速同步開發(fā)板，搭配實現(xiàn)對應(yīng)功能的所有軟件，包括加密的AES, ECC以及eCPRI IP等；軟件工具則基于萊迪思RADIANT和萊迪思PROPEL，前者用于開發(fā)FPGA自身的邏輯代碼，后者用于在軟核IP上進(jìn)行二次C代碼開發(fā)。在此基礎(chǔ)之上，萊迪思還提供參考設(shè)計和演示，以及和第三方合作的定制化服務(wù)。
安全性強、緊密同步、低功耗加速，這是萊迪思ORAN解決方案三個最具優(yōu)勢之處：
- 安全性強：由于ORAN功能具有解聚合和開放性等特點，因此需要實施零信任安全機制來保護增加的攻擊面。萊迪思ORAN解決方案集合提供即時可用的軟件，通過通道加密和身份驗證來保護電路板組件之間的通信，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的安全要求。?
- 緊密同步：萊迪思ORAN可以靈活地在不限于固定功能的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送各種緊密同步的數(shù)據(jù)。ORAN架構(gòu)的解聚合和本身的開放性也增加了對同步的需求，而eCPRI、TSN和廣泛使用的IEEE 1588等協(xié)議可提供同步。
- 低功耗加速：5G網(wǎng)絡(luò)將承載大量數(shù)據(jù)，因此用戶需要低功耗硬件加速才能在如此強大的網(wǎng)絡(luò)中保持高效率。萊迪思ORAN解決方案集合利用了萊迪思FPGA的優(yōu)勢，與同類FPGA競品相比，尺寸最小，功耗降低高達(dá)70%，軟失效率最多降低100倍。
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圖3：萊迪思ORAN解決方案集合加速ORAN部署
盡管從市場規(guī)模來看，現(xiàn)階段ORAN規(guī)模的確還無法與傳統(tǒng)基站相比擬，仍然處在探索和開始發(fā)展階段，但也確實存在眾多的市場需求。為此，通信行業(yè)正不斷推進(jìn)ORAN的解聚合和開放，從而提高靈活性和創(chuàng)新，降低成本。但這種開放環(huán)境需要安全可靠的通信、跨多個組件的緊密同步以及高效的低功耗硬件加速。未來，萊迪思將在ORAN解決方案集合后續(xù)的2.0、3.0版本中，持續(xù)強化上述特性。
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