在通用硬件上实现灵活性能
基站与客户端之间的物理层信号处理对 vRAN 系统的处理能力提出了严苛要求。数据传输速率大幅提高以及较 4G 更为严苛的时延要求，无不大大增加了任何给定时间的数据处理量。此外，为了更有效地利用频谱，大规模多入多出 (MIMO) 等容量技术也增加了信号处理算法的复杂性。
面向 vRAN 部署的单路服务器可根据特定实施方案（如窄频带和中频带）灵活调整大小。第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器提供 8-40 个强大内核及广泛的频率、功能和功率选择。如图 1 所示，处理器本身集成的高性能功能与英特尔® 平台组件（包括以太网和加速器）相结合，能够满足吞吐量和时延所需的服务水平。
- 第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器与英特尔® 以太网 800 系列网络适配器相结合，在处理一系列网络工作负载时的平均性能比上一代产品提升多达 62%，此外高端产品的每路内核数量也相应增加。处理能力的提高与内存和 I/O 子系统资源的扩展达成平衡。新的处理器指令使性能进一步提高（具体参见下文介绍）。
- 英特尔® vRAN 专用加速器 ACC100 可分流第 1 层前向纠错 (FEC)，一种能够在嘈杂或不可靠的传输信道中提高传输效率、明确定义的计算密集型固定功能 5G 工作负载。通过从主处理器中转移这一部分计算负载，可释放计算资源并用于信号处理，从而提高总体吞吐量。
- 英特尔® 以太网网络适配器 E810 以每适配器端口高达 100 Gbps 的速度为 vRAN 节点提供连接，其中数据包分类优化将使 vRan 工作负载直接受益。动态设备个性化功能允许通过多个个性化配置文件，为各种流量类型指定优化和数据包处理参数，从而提高吞吐量并实现复杂流量优先级排序。
图 1. vRAN 服务器组件
利用新处理器指令扩展 vRAN 性能增益
第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器引入若干新指令。这些指令建立在现有英特尔® 高级矢量扩展 512 技术（英特尔® AVX-512）指令的基础上，能够使 5G 工作负载受益。特别是，这些新指令能够加速无线信号处理软件管道中的位处理内核。例如，新的位操作指令使调制映射内核能够操作小到亚字节大小的数据单元。这种更加细化的数据处理能使数据调制更加高效，并能加快完成速度。
在这一全新指令集的技术加持下，第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器能够显著提高运营商的蜂窝小区覆盖密度。英特尔预测，按照 3x 100 MHz 64T64R 配置的近似功耗，大规模多入多出 (MIMO) 的吞吐量将提高 2 倍，实现结果令人满意，如图 2 所示1。
利用 FlexRAN 加速 vRAN 落地
为帮助加快通用服务器上的 vRAN 开发，英特尔差不多十年前就 开发了 FlexRAN 软件参考架构。借助 FlexRAN，在 4G 或 5G 无线网络中从边缘到核心的任何位置，基于英特尔® 至强® 处理器 的软件均可实现基带单元 (BBU) 功能。FlexRAN 能够为更广泛的生态系统提供支持，帮助他们在基于第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器的混合云架构中，优化基于 NFV 基础设施的 vRAN，包括将新指令集运用到该平台。英特尔® vRAN 专用加速器 ACC100 适配器可与 FlexRAN 无缝协作，由此加速 FEC 和其他 5G 工作负载。
目前，FlexRAN 已为许多运营商采用，并已获得 100 多家设备制造商的许可，因而构建了一个强大且不断壮大的生态系统。这一参考架构适用于室内外基站部署，包括低功率、短距离的小基站。更多信息，请观看视频“An Overview of FlexRAN* Software Wireless Access Solutions”（FlexRAN* 软件无线接入解决方案概述）。
英特尔是一项旨在发展开源 RAN 技术的行业行动计划 O-RAN 联盟的积极参与者。英特尔通过推出 FlexRAN API 促进全球 vRAN 接口的标准化。FlexRAN 定义了使用数据平面开发套件 (DPDK) 优化的第 1 层管道，以及有助于提高各类 5G 工作负载吞吐量的已优化软件库。这些对生态系统协作的支持，将推动围绕打造开放、高效的平台，满足 5G 及未来需求的创新。
图 2. 采用第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器预计可将吞吐量提高 2 倍1。
注：全新微架构会使所有内核受益，但新指令仅对部分内核有益
日本技术公司乐天正在使用 FlexRAN 实施全球首批全虚拟化云原生移动网络之一。
面向 vRAN 的英特尔® 精选解决方案
当今网络极其复杂，需要正确组合软硬件组件，才能构建可满足每个运营商要求的基础设施。凭借经过严格基准测试和认证并针对实际性能优化的解决方案，面向 vRAN 的英特尔® 精选解决方案可帮助用户免去“试错”工作。精选解决方案严选专为虚拟化 RAN 打造的软硬件组件，能够大幅加快新服务的部署速度，并降低通信服务提供商的实施风险。更多信息，请访问：intel.cn/selectsolutions。
结论
网络运营商正在紧锣密鼓地向支持诸如在软件定义环境中运行 vRAN 这类虚拟化功能的灵活平台过渡，这一趋势标志着 5G 时代的到来。第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器提供灵活性能，结合英特尔® 以太网网络适配器和硬件加速器等其他平台组件，全力推动向 5G 网络转型。FlexRAN 参考架构有助于推动这些平台上的生态系统创新，构建敏捷的基础设施，满足当下的工作负载和未来需求。