聯想等公司推出首個突破性5G接入網雲化方案

2018年6月27日，世界移動大會MWC上海展會拉開了帷幕。在這次大會上，聯想集團、中國移動、賽靈思（Xilinx）、Napatech、銳德世（Radisys）五家公司聯合推出了業界首個支持多形態加速硬體、軟硬體充分解耦的移動接入網雲化方案 。

聯想集團副總裁、聯想研究院企業服務雲計算實驗室和5G實驗室負責人黃瑩博士表示：「無線網基站雲化與虛擬化是5G時代的重要技術方向，對運營商優化網路效率、促進業務創新、提升用戶體驗等方面，均具有深遠意義。聯想致力打造基於NFV技術的端到端產品與服務，在硬體加速與整體軟、硬體解決方案等方面持續創新，助力運營商網路雲化、虛擬化與智能化的轉型。」

今年二月，中國移動聯合全球多家運營商，在C-RAN理念的基礎上進一步發起了開放智能無線網路（O-RAN）聯盟，首次提出「智能管控、開放介面、開源白盒」無線接入網的核心理念，將進一步推進無線網基站的雲化和虛擬化，最終實現軟硬體解耦的開放設備。NFV虛擬化平台需要通過引入加速硬體設備進一步提升性能、優化能效、節省成本，這已在業界形成了共識。而目前加速器方案存在功能專一、介面不統一等問題，造成軟硬體無法解耦。在這一背景下，中國移動從運營商實際需求出發，提出引入硬體可編程、且介面統一封裝的硬體加速解決思路。與聯想集團聯合行業夥伴積極探索這一理念下的NFVI解決方案，取得了階段性成果。

中國移動研究院首席科學家易芝玲博士表示：「中國移動致力於推進統一的硬體加速器封裝介面方案的研究，感謝聯想公司及合作夥伴的支持。這一方案是在保證軟硬體解耦的基礎上，利用可編程通用硬體加速器提升NFV平台的整體能效，降低綜合成本。無線雲平台是支撐O-RAN整體方案的基礎，歡迎業界更多的合作夥伴加入到我們的研究中來，為實現開放、智能的無線接入網而努力。」

本次聯合展示採用聯想ThinkCloud Accelerator雲加速器方案，包括聯想ThinkCloud NFVI電信級雲平台軟體，以及x86伺服器與交換機硬體；其中ThinkCloud NFVI可自動適配不同廠商、不同形態的加速硬體設備，並通過對加速硬體的抽象與虛擬化，向網元應用提供一套統一的API介面，降低應用開發與移植複雜度，促進應用軟體與加速硬體的充分解耦。

聯合展示中的加速硬體設備包括基於賽靈思FPGA可編程晶元的Napatech智能網卡和基於ASIC專有晶元的第三方板卡。賽靈思FPGA可編程晶元提供了靈活的硬體邏輯編程和重構能力與強大的計算性能和能效，可以適用從邊緣到核心的眾多NFV應用場景。基於賽靈思FPGA晶元，Napatech智能網卡方案實現了對Open vSwitch （OVS）虛擬交換機與無線基站PDCP加解密等轉發與計算密集型運算的加速，大幅降低CPU負載，提升性能，節約成本。

賽靈思通信市場部副總裁Farhad Shafai表示：「為了滿足迅速演進的5G C-RAN對敏捷性，可擴展性及靈活性需求, 在Napatech 智能網卡上利用賽靈思自適應平台展示了標準開放API加速。該智能網卡解決方案通過硬體抽象層API為運營商提供了易管理、易部署解決方案, 並以靈活經濟的方式滿足性能需求。利用運行在聯想伺服器與雲平台軟體上的銳德世Radisys PDCP協議棧部署基於C-RAN加速平台的加速器抽象層API，展示了電信雲中基於FPGA的加速帶來的靈活、保證時延及性能收益等優勢！「

Napatech首席市場官Jarrod J.S. Siket表示：」目前NFV用於虛擬化RAN的部署模式是使用x86伺服器，但實際上碰到了主要的性能瓶頸。 若是將複雜的網路與安全任務卸載到基於FPGA的SmartNIC，運營商可以使用通用伺服器的架構維持NFV模式來進行VNF處理，而不會影響LTE和5G應用所需的性能、延遲成本和功耗目標。」

面向O-RAN無線網基站的雲化和虛擬化，銳德世Radisys提供高性能、高擴展性的4G與5G協議棧。此次合作中銳德世Radisys提供了PDCP協議棧虛擬化網元，該網元支持在單一虛擬機中運行，並可靈活擴容多虛擬機，滿足不同負載情況下處理能力的彈性伸縮。

銳德世Radisys副總裁、軟體及服務解決方案總經理Neeraj Patel表示：「銳德世Radisys非常高興能與各方合作夥伴持續協作，共同推動本次面向真實場景部署的5G vRAN重要展示。在本次聯合展示中，我們的高性能PDCP軟體協議組，包括UE模擬器和網路打流器，與我們生態合作夥伴的軟、硬體平台相集成，推動了本次中國移動RAN加速展示的成功。「

在本次大會上，五家合作公司現場展示了PDCP虛擬化網元與NFVI軟、硬體平台的充分解耦——同樣一套PDCP網元應用，無需修改，即可自動適配基於FPGA和ASIC不同形態的加速設備，實現對ZUC編解碼演算法的硬體加速；當系統中不具備加速硬體時，網元應用也可自動採用基於CPU的純軟體實現。在性能方面，與CPU純軟實現相比，採用賽靈思FPGA的Napatech智能網卡方案可提升ZUC編碼吞吐量10倍、PDCP整體吞吐量3倍，並且實現時延的20倍降低。

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