侵权投诉

                  无线通信行业为何需要O-RAN?O-RAN正在改变5G网络设计

                  电子设计 ? 2021-03-19 14:14 ? 次阅读

                  开放式无线电接入网络(O-RAN)支持RAN的转换和虚拟化,以实现5G。它给网络运营商带来了巨大的机遇,同时也给测试工程师带来了新的挑战。在无线工程师的心中,有很多关于O-RAN的问题。本文将解释无线通信行业为何需要O-RAN,其工作方式以及面临的挑战。

                  什么是O-RAN?

                  首先,让我们定义O-RAN。它本身不是一项技术,而是由五家全球运营商于2018年2月组成的运营商领导的联盟,希望从物理专用硬件过渡到基于虚拟云的软件实现。通过指定分立的组件和标准化的接口,该联盟可以托管在白盒硬件上,并为运营商与众多供应商合作打开了大门。

                  他们可以直接与RF合同制造商,专门从事图形处理单元(GPU)和现场可编程门阵列(FPGA)的公司甚至虚拟云基础架构提供商合作。借助O-RAN,运营商可以混合和匹配组件,并与专家合作以创建独特的解决方案。

                  图1该组织由九个小组组成,每个小组专注于系统的特定区域。资料来源:O-RAN联盟

                  O-RAN联盟提供RAN组件之间的规范,参考体系结构和接口,这些组件包括无线电单元(O-RU),分布式单元(O-DU)和集中式单元(O-CU)。在过去两年中,会员人数大大增加。该联盟现在包括24个移动网络运营商和148个其他参与者,从网络设备制造商(NEM)和芯片组制造商到制造堆栈和无线电元件的公司。您可以在组织的网站上查看成员列表。

                  5G需要O-RAN

                  既然我们已经定义了O-RAN,那么让我们更深入地研究行业为何需要它。答案很简单:5G将带来更多数据,这将对RAN基础架构的前传部分提出重大要求。

                  在4G LTE中,集中式基带单元(BBU)通过公共公共无线电接口(CPRI)连接到远程无线电头(RRH)。由于总带宽需求和很少的天线,BBU和RRH之间的数据速率足够了。但是,在5G中,需要往返传输更多的数据。使用大规模多输入/多输出(MIMO)来提高吞吐量意味着更高的带宽和更多的天线端口。

                  已经出现了两种解决方案来应对5G的前途挑战:高级别拆分(HLS)和低级别拆分(LLS)。O-RAN涉及HLS和LLS,并且接口是标准化的。运营商可以为CU,DU或RU使用不同的供应商。这些组件具有更高的互操作性,并且协议明确定义。


                  图2此图形表示显示了RAN基础架构向O-RAN的演进。资料来源:是德科技

                  尽管如此,5G仍将在前途带动带宽爆炸。LTE信道通常仅具有10或20MHz的带宽。BBU和RRH之间的CPRI表示线速范围为600到10 Mbps,具体取决于带宽和MIMO通道的数量。单个10 MHz带宽通道可转换为614 Mbps的线速,八个10 MHz通道意味着约5 Gbps,而10个20 MHz通道则略高于10 Gbps。CPRI可以轻松满足这些要求,这就是为什么该接口在LTE网络中的BBU和RRH之间很重要的原因。

                  5G的情况截然不同。在许多情况下,带宽增加到100 MHz或更高,并且天线的数量增加到8个,这意味着RU和BU之间的线速在28 Gbps范围内。更大的带宽(例如500 MHz)意味着超过140 Gbps。在这样的带宽下,大规模MIMO将线路速率提高到2 Tbps,这在CPRI上根本站不住脚。功能划分解决了这一挑战。

                  功能拆分的工作方式

                  功能拆分如何在实践中解决此问题?通常,基于在两个之间来回传输分组的极低等待时间要求,RU与DU之间的距离约为10 km。增强的CPRI(eCPRI)接口通过将所有物理层功能移至RU来降低带宽需求。

                  图3此图显示了5G RAN功能拆分的工作方式。资料来源:是德科技

                  但是,RU的复杂性急剧增加。选项8是拆分选项,它通过将所有物理层(PHY)功能放入DU中而仅将天线保持在边缘,从而提供了一种替代方法。这就像具有通过CPRI接口进行连接的LTE架构一样。

                  如前所述,带宽要求随着5G的增加而显着增加。即使在DU和RU之间需要200或300 Gb传输的正常情况下也是无法实现的。这就是Option 7.2的用处。此拆分选项可在DU和RU之间提供最佳的拆分。PHY分为低PHY和高PHY。低PHY留在RU中,高PHY留在DU中。结果,对于具有某些MIMO功能的100 MHz带宽,前传接口上所需的带宽约为20 Gb。

                  从DU移至CU通常意味着上层拆分或HLS(选项2)。处理器密集型功能移至CU,而堆栈的其余部分(如媒体访问控制(MAC)和无线电链路控制(RLC)) )层以及高PHY保留在DU中。您可以使用DU和CU之间的接口在控制级别进行拆分。DU和CU之间的数据要求约为100 Gb,并且毫秒级范围内的延迟要求略高。CU和DU之间的距离要求约为80 km。

                  其他实施挑战

                  让我们不要忘记回程接口,在非独立(NSA)部署的情况下,CU到4G网络的连接点,在独立(SA)实施中的5G核心网络。该接口的距离要求更高(约200 km),而等待时间则不那么严格(40 ms)。

                  从测试的角度来看,这一切意味着什么?简而言之,这意味着随着O-RAN从规范过渡到实施和部署,互操作性将是一个巨大的挑战。这些组件不仅需要互操作,而且还符合规范。性能也将是控制O-DU和O-RU之间的带宽量的重点重点领域。

                  当前,许多工程师都在为被测设备(DUT)苦苦挣扎。熟练掌握RF和以太网的人很少,他们对规范的解释也有所不同,从而导致了不同的实现方式。

                  从事O-RU的工程师正在处理时序问题,并且经常绕过M平面。他们还面临O-RU和O-DU之间的时钟和同步挑战。那些关注O-DU的人面临处理瓶颈和与O-RU端类似的时序问题,还需要确保O-DU可以托管在虚拟和物理设备上。

                  同时,O-CU挑战围绕可扩展性展开,例如每个CU可以支持多少个DU或UE,以及吞吐量如何。此外,中央单元的控制平面和用户平面(Cu-UP和Cu-CP)的分离要求在E1接口上进行协调。

                  虽然这些挑战可以被视为可以解决的早期磨牙问题,但它们可能会带来严重的后果。如果某些协议选项丢失或M平面参数不满足,即使它们是可选的,DU也不会继续进行。DU还设计为与特定的RU功能配合使用。DU通常支持特定的RU类别,波束成形模型和压缩率,如果不匹配,DU将停止运行。

                  为了使整个系统正常工作,DU和RU之间必须有很多方面的协调。好消息是工程师可以使用解决方案来克服这些挑战,并且还会出现更多的解决方案。O-RAN很复杂,但是仍然存在。

                  通过收听演示O-RAN:前进的道路或访问是德科技的O-RAN解决方案页面,了解有关O-RAN挑战和解决方案的更多信息。

                  Jessy Cavazos是是德科技行业解决方案营销团队的成员。

                  编辑:hfy

                  收藏 人收藏
                  分享:

                  评论

                  相关推荐

                  浅谈无线通讯技术的边缘计算网关及其在电网中的应用

                  摘要:随着数据信息量的大幅度提升以及5G技术的发展,基于5G的边缘计算技术,作为一种实时快速数据处理....
                  发表于 12-07 17:57 ? 97次 阅读

                  亚信科技助力中国电子云建设“云运营平台”,推动云业务全面升级

                  近日,亚信科技为中国电子信息产业集团有限公司(以下简称“中国电子”)旗下中国电子云建设的“云业务运营....
                  发表于 12-07 17:23 ? 10次 阅读

                  光储充一体化加速升温,电池管理IC厂商再迎利好

                  电子发烧友网报道(文/莫婷婷)随着电动汽车的普及,充电设施也在完善,最明显的变化是快充、慢充等基数设....
                  的头像 电子发烧友网 发表于 12-07 16:06 ? 330次 阅读

                  中国台湾晶圆产能或达极限 半导体市场高景气将持续至2026年

                  电子发烧友网报道(文/黄山明)近日,中国台湾地区公布了其10月份的工业生产指数为134.93,年增1....
                  的头像 电子发烧友网 发表于 12-07 15:35 ? 209次 阅读

                  机智云通过数字赋能传统行业 助力各行各业智能升级

                  黄灼在演讲中指出,5G时代,物联网+人工智将为产业升级创造近5万亿美元的新增价值。现在,硬件成本越来....
                  的头像 机智云物联网 发表于 12-07 13:46 ? 160次 阅读

                  5G无线电网络:未来工厂的核心

                  5G无线电网络的广泛采用将深刻影响着我们个人和职业生活的方方方面。通过重新设计今天的传统通信基础设施....
                  发表于 12-07 11:08 ? 321次 阅读
                  5G无线电网络:未来工厂的核心

                  O-RAN和5G的未来 生态系统非常重要

                  ? 来自ADI的Greg Henderson博士 – 汽车、通信和航空航天业务部高级副总裁 – 回答....
                  发表于 12-07 11:01 ? 236次 阅读
                  O-RAN和5G的未来 生态系统非常重要

                  5G和O-RAN:我们面临的三大挑战

                  众所周知,5G为我们带来了各种机遇:更快、更可靠的网络以及全新的商业模式。然而,作为技术专家,我们必....
                  的头像 物联网评论 发表于 12-07 10:48 ? 545次 阅读
                  5G和O-RAN:我们面临的三大挑战

                  华为助力厦门电信打造连续覆盖的5G精品网络

                  近日,厦门电信与华为完成3.5GHz MetaAAU商用测试,结果超出预期。对比传统方案, Meta....
                  的头像 华为无线网络 发表于 12-07 10:18 ? 285次 阅读

                  爱立信:5G将成为迄今为止部署最快的一代移动技术

                  自2011年11月发布第一刊以来,《爱立信移动市场报告》已陪伴我们走过了十个年头。在这个特别的时刻,....
                  的头像 爱立信中国 发表于 12-07 10:05 ? 170次 阅读

                  爱立信支持的5G Ride自动驾驶巴士项目已接近全面运营

                  爱立信支持的5G Ride自动驾驶巴士项目已接近全面运营,此前该项目在爱立信位于瑞典斯德哥尔摩西斯塔....
                  的头像 爱立信中国 发表于 12-07 10:01 ? 259次 阅读

                  爱立信5G体育场馆将为观众提供AR渲染服务

                  对于爱立信的客户来说,这将为向数百万消费者提供日益复杂的产品和服务提供完美的媒介。不断进步的技术和创....
                  的头像 爱立信中国 发表于 12-07 09:55 ? 292次 阅读

                  与AMD、英伟达展开竞争!高通推出游戏芯片,支持5G、Wi-Fi 6E

                  电子发烧友网报道(文/莫婷婷)Newzoo数据显示,2019年全球游戏市场规模约为1521亿美元,2....
                  的头像 Monika观察 发表于 12-07 09:53 ? 475次 阅读
                  与AMD、英伟达展开竞争!高通推出游戏芯片,支持5G、Wi-Fi 6E

                  数字化采购浪潮下,企业如何实现局部突破、小步快跑

                  根据微软的预测,到2021年,世界经济的25%将实现数字化,成功转型的企业和组织将获得更多利润,企业....
                  的头像 数商云营销总监 发表于 12-07 09:38 ? 197次 阅读

                  移远通信5G安卓智能模组SG500Q-CN开启商用

                  自SG500Q-CN模组推出以来,与其相关的行业应用开发早已如火如荼地开展起来,移远通信正与客户一起....
                  发表于 12-06 17:43 ? 238次 阅读
                  移远通信5G安卓智能模组SG500Q-CN开启商用

                  广和通5G模组大合集!

                  广和通正研发精简化、定制化的5G模组,以及推动模组软硬件符合RedCap演进,朝着更低功耗、更低成本....
                  发表于 12-06 16:20 ? 42次 阅读

                  罗德与施瓦茨取得优异业绩表现,实现稳健增长

                  罗德与施瓦茨在2020/2021财年(2020年7月至2021年6月)的营收为22.8亿欧元。
                  发表于 12-06 16:07 ? 380次 阅读
                  罗德与施瓦茨取得优异业绩表现,实现稳健增长

                  5G-Advanced工业现场网论坛和圆桌会议成功召开

                  11月26日,由华为主办的首届5G-Advanced工业现场网论坛和圆桌会议成功召开,产学研齐聚华为....
                  的头像 华为云核心网 发表于 12-06 15:59 ? 372次 阅读

                  VIAVI为XL Axiata提供面向5G的远程光纤测试和监控解决方案

                  随着XL Axiata着力部署5G技术,坚实的光纤网络对于实现从核心到边缘的高速、可靠的数据传输至关....
                  发表于 12-06 11:52 ? 303次 阅读

                  掷地有声!来听听美格智能人“走心”的质量回答

                  为贯彻2021年全国质量月“深入实施质量提升行动,大力推进质量强国建设”的主题,美格智能质量文化持续....
                  的头像 吴振波 发表于 12-06 10:43 ? 23次 阅读
                  掷地有声!来听听美格智能人“走心”的质量回答

                  Imagination技术前瞻副总裁:GPU在体验元宇宙中的作用

                  软件虽然是融合元宇宙实现的各种问题的关键支柱,但硬件则是人们与这个新的在线世界互动的主要方式。
                  发表于 12-06 10:14 ? 332次 阅读

                  展锐助力移远推出超小尺寸5G模组RG200U

                  8月11日,展锐助力移远通信正式推出基于展锐唐古拉5G基带芯片平台V510的超小尺寸5G模组RG20....
                  发表于 12-06 09:53 ? 69次 阅读

                  5G毫米波/6G太赫兹の高频覆铜板技术发展

                  关键词:5G毫米波,6G太赫兹,高频覆铜板,高导热绝缘透波,氮化硼膜材,国产高端新导语:6G,即第六....
                  的头像 Cavan0755 发表于 12-06 09:50 ? 17次 阅读
                  5G毫米波/6G太赫兹の高频覆铜板技术发展

                  5G高导热绝缘透波氮化硼膜材の折弯测试

                  关键词:5G,TIM,高导热,绝缘,透波,高导热,国产高端新材料导语:5G时代巨大数据流量对于通讯终....
                  的头像 Cavan0755 发表于 12-06 09:50 ? 17次 阅读
                  5G高导热绝缘透波氮化硼膜材の折弯测试

                  获42.12%份额,六款展锐芯模组中标中国移动5G模组集采

                  中国移动公示了2021年至2022年5G通用模组产品集中采购的中选候选人。根据公示结果,搭载展锐5G....
                  发表于 12-06 09:33 ? 98次 阅读

                  了解最新升级手持式频谱仪版本!

                  随着虹科手持式频谱仪Spectrum Compact 16-26.5GHz的推出,虹科手持式频谱分析....
                  的头像 虹科卫星 发表于 12-06 09:31 ? 23次 阅读
                  了解最新升级手持式频谱仪版本!

                  全球首个5G R16标准

                  近日,展锐联合中国联通,成功完成了全球首个基于3GPP R16标准的eMBB+uRLLC+IIoT(....
                  发表于 12-06 09:29 ? 65次 阅读

                  STM32与CH455g通信测试键盘

                  1、概述  CH455是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。CH455内置时钟振荡电路,可以动态驱动4....
                  发表于 12-04 19:06 ? 6次 阅读
                  STM32与CH455g通信测试键盘

                  F5G正成为新基建的“光”底座 撑起万物智联网络

                  第十八届国际光电子博览会顺利举办,华为携手一众企业共同发布“F5G行业应用标杆”,助力武汉打造全国首....
                  的头像 大联大 发表于 12-03 15:47 ? 445次 阅读

                  创新升级屏幕为三星GalaxyZ Flip3 5G带来新体验

                  屏幕作为智能手机中最为重要的组成部分,是一款产品最能影响用户使用体验的地方。今年三星发布的折叠屏手机....
                  发表于 12-03 15:42 ? 326次 阅读
                  创新升级屏幕为三星GalaxyZ Flip3 5G带来新体验

                  Soitec公布 2022 财年上半年财报,收入创历史新高

                  作为设计和生产创新性半导体材料的全球领军企业,法国 Soitec半导体公司于近日公布了2022 财年....
                  的头像 西西 发表于 12-03 13:56 ? 1116次 阅读
                  Soitec公布 2022 财年上半年财报,收入创历史新高

                  Imagination B系列GPU IP为芯动科技显卡增光添彩

                  风华1号将IMG BXT多核GPU架构集成到一个高度创新的SoC合封芯片(chiplet)架构中,可....
                  发表于 12-03 10:34 ? 522次 阅读

                  华为智能中枢助力深圳打造智能升级核心枢纽 建设价值共创的数字生态

                  数字技术正在加速重构全球经济。在“智变·质变 深圳·进而有为 华为云城市峰会2021”上,华为公司高....
                  的头像 华为数字中国 发表于 12-03 10:20 ? 679次 阅读

                  云服务、OEM 借助 NVIDIA AI让AI训练更上层楼

                  借助 NVIDIA AI,戴尔、浪潮、Microsoft Azure 和 Supermicro 在今....
                  发表于 12-03 10:19 ? 801次 阅读
                  云服务、OEM 借助 NVIDIA AI让AI训练更上层楼

                  手机辐射能量与毫米波5G手机散热透波材料

                  关键词:手机辐射,5G,TIM,高导热,绝缘,透波,高导热,国产高端新材料导语:5G时代巨大数据流量....
                  的头像 Cavan0755 发表于 12-03 10:12 ? 32次 阅读
                  手机辐射能量与毫米波5G手机散热透波材料

                  年度5G高端芯片对决!高通首款4nm芯片8Gen1对战天玑9000,谁是王者归来?

                  时光荏苒!2021年已经接近尾声,5G芯片大战在最近一周进入了密集爆发期。11月19日,芯片大厂联发....
                  的头像 章鹰 发表于 12-03 07:53 ? 3139次 阅读
                  年度5G高端芯片对决!高通首款4nm芯片8Gen1对战天玑9000,谁是王者归来?

                  华为云核心网5G Core磐石方案帮助运营商实现大规模的5G SA商用

                  今年华为与中国移动已在5G World峰会上荣获业界知名分析师机构Omdia颁发的 5G核心网领导力....
                  的头像 华为云核心网 发表于 12-02 17:56 ? 597次 阅读

                  华为携手深圳市城市公共安全技术研究院共建生态孵化创新基地

                  2021年11月29日,华为携手深圳市城市公共安全技术研究院(以下简称“城安院”)在深圳大中华国际交....
                  的头像 华为数字中国 发表于 12-02 17:37 ? 621次 阅读

                  华为公司智能化数字化作业平台为安全生产保驾护航

                  在5G建设大潮中,大连已基本完成室外重点区域的连续覆盖,地铁隧道的5G信号覆盖迫在眉睫。辽宁铁塔汇集....
                  的头像 华为服务与软件 发表于 12-02 17:32 ? 470次 阅读

                  WIFI6模块选型参考 WIFI6的选型应用探讨

                  一直想写点关于WIFI6模块的观点,面对这大面积长时间的缺货行情,始终觉得思绪比较紊乱,不知道如何写....
                  发表于 12-02 17:20 ? 85次 阅读

                  国产首个4K级高性能GPU “风华1号”重磅发布,性能实现突破

                    2021年11月26日,?首款国产高性能4K级显卡GPU芯片“风华1号”在上海正式发布。中国一站....
                  的头像 芯动科技 发表于 12-02 17:10 ? 49次 阅读
                  国产首个4K级高性能GPU “风华1号”重磅发布,性能实现突破

                  边缘到云网络需要进行至关重要的九项测试你知道几个

                  前 言 在过去的十年间,网络行业的变革速度令人惊奇。软件定义网络、虚拟化、分布式和端到端自动化等重大....
                  的头像 是德科技KEYSIGHT 发表于 12-02 14:46 ? 337次 阅读
                  边缘到云网络需要进行至关重要的九项测试你知道几个

                  虹科上/下变频器TYMTEK UD Box系列实现轻松地进行5G应用的开发和测试

                  5G时代的序幕已经拉开,并在全球范围内进行了大规模部署,虹科提供了一个可扩展和灵活的系统,以实现轻松....
                  的头像 广州虹科电子科技有限公司 发表于 12-02 14:12 ? 836次 阅读

                  Microchip持续扩大氮化镓(GaN)射频功率器件产品组合

                  与所有Microchip 的GaN射频功率产品一样,新器件采用碳化硅基氮化镓技术制造,提供了高功率密....
                  发表于 12-02 14:09 ? 562次 阅读
                  Microchip持续扩大氮化镓(GaN)射频功率器件产品组合

                  荣耀60系列正式发布:2699元起,首发高通新一代5G芯片

                  12月1日,荣耀正式发布了最新一代的数字系列产品——荣耀60系列。作为行业公认的美学设计标杆,荣耀6....
                  的头像 话说科技 发表于 12-02 14:01 ? 1195次 阅读
                  荣耀60系列正式发布:2699元起,首发高通新一代5G芯片

                  摩尔线程与国网电商科技战略合作签约仪式在天津举行

                  11月30日,摩尔线程智能科技(北京)有限责任公司(以下简称“摩尔线程”)与国网电商科技有限公司(以....
                  的头像 互联网科技 发表于 12-02 13:54 ? 269次 阅读
                  摩尔线程与国网电商科技战略合作签约仪式在天津举行

                  单片机无线通信相关资料下载

                  单片机无线通信1.长距离:用于远程控制,物联网。中距离:用于一千米到十千米,调制技术(把单片机技术转换为无线电波)短距离:...
                  发表于 11-22 07:01 ? 0次 阅读

                  如何利用AT89S51实现单工无线呼叫系统的设计

                  文末下载完整资料【摘要】:本文主要介绍以AT89S51单片机为核心的一个具有单工语音和英文数据传输功能无线呼叫系统。该系统的...
                  发表于 11-10 06:44 ? 0次 阅读

                  数字设计主要分成几种层次的设计

                  数字设计处于数字IC设计流程的前端,属于数字IC设计类岗位的一种。随着芯片规模不断加大,在IC设计过程中,设计的复杂度也...
                  发表于 11-10 06:27 ? 0次 阅读

                  【资料】无线通信电路设计分析与仿真_[C W.Sayre 著][2010][508页] PDF电子书

                  回复帖子查看资料下载链接: [hide][/hide] ...
                  发表于 11-03 10:52 ? 810次 阅读
                  【资料】无线通信电路设计分析与仿真_[C W.Sayre 著][2010][508页]  PDF电子书

                  介绍无线通信产品的低功耗设计

                  引言:能耗对电池供电的产品来说是一个重大问题,一旦电能耗尽设备将“罢工”。在《MCU低功耗设计(一)理论》中,我们介绍了...
                  发表于 11-03 06:56 ? 0次 阅读

                  如何去实现一种基于51单片机的NRF24L01无线通信电路设计

                  如何去实现一种基于51单片机的NRF24L01无线通信电路设计?...
                  发表于 10-26 07:01 ? 0次 阅读

                  麒麟980/麒麟970/麒麟960处理器怎么样

                  麒麟980/麒麟970/麒麟960处理器怎么样?有什么区别?有什么差距?...
                  发表于 10-20 07:56 ? 303次 阅读

                  请问CPU和GPU的关系是什么?

                  什么是显卡? 什么是GPU? 什么是CUDA? CPU和GPU的关系是什么? ...
                  发表于 09-27 08:22 ? 0次 阅读

                  5G网络主要由哪几部分组成?

                  5G网络主要由哪几部分组成?
                  发表于 09-26 06:03 ? 101次 阅读

                  ZigBee无线通信的频段是什么意思

                  ZigBee无线通信的频段是什么意思? ZigBee无线通信的网络地址是什么意思? ...
                  发表于 09-24 13:21 ? 101次 阅读
                  欧美美女的白虎