Kiến trúc vRAN 5G giảm chi phí đầu tư, vận hành cho mạng 5G

Kiến trúc vRAN

Kiến trúc vRAN 5G là gì

Kiến trúc vRAN 5G là một kiến trúc của mạng viễn thông trong đó các chức năng truy cập sóng vô tuyến (RAN) được ảo hóa và tách ra khỏi phần cứng truyền thống.

Thay vì triển khai các trạm cơ sở (base station) riêng lẻ, vRAN cho phép chia sẻ nguồn tài nguyên và triển khai các chức năng RAN trên nền tảng ảo hóa.

Lợi ích của VRAN

Nâng cao hiệu suất

vRAN cung cấp một số cải tiến cho hiệu suất của mạng 5G.

Dưới đây là một số lợi ích quan trọng:

Cải thiện khả năng phân phối tài nguyên

  • Trong mạng vRAN, các tài nguyên mạng được phân phối linh hoạt và tự động điều chỉnh theo yêu cầu của người dùng và điều kiện mạng.
  • Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và đảm bảo rằng các kết nối không bị gián đoạn.

Giảm độ trễ

  • Với vRAN, các trạm cơ sở (base station) có thể được triển khai gần hơn với người dùng cuối, giảm độ trễ trong quá trình truyền thông.
  • Điều này quan trọng đặc biệt đối với các ứng dụng yêu cầu thời gian thực, chẳng hạn như tự lái xe hoặc thực tế ảo (VR).

Tăng cường khả năng xử lý

  • vRAN cho phép phân chia công việc xử lý giữa các thành phần của mạng, giúp tăng cường khả năng xử lý và xử lý đồng thời hàng loạt yêu cầu từ các thiết bị kết nối.

Tiết kiệm chi phí

Một trong những lợi ích chính của vRAN là tiết kiệm chi phí triển khai và vận hành mạng 5G.

Dưới đây là một số cách vRAN đóng góp vào việc tiết kiệm chi phí:

Giảm vốn đầu tư ban đầu

  • Với vRAN, các nhà điều hành không cần phải đầu tư vào các trạm cơ sở (base station) riêng lẻ cho từng vùng phủ sóng.
  • Thay vào đó, họ có thể triển khai các trung tâm xử lý tài nguyên ở một số vị trí chiến lược và sử dụng các anten thông minh để phục vụ nhiều vùng phủ sóng.

Giảm chi phí vận hành

  • Với vRAN, việc quản lý và duy trì mạng diễn ra tại trung tâm dữ liệu (data center) thay vì tại từng trạm cơ sở (base station).
  • Điều này giúp giảm chi phí bảo trì và quản lý mạng, do không cần có kỹ thuật viên onsite tại từng vị trí.

Tối ưu hóa sử dụng tài nguyên

  • Với vRAN, các tài nguyên mạng được phân bổ linh hoạt theo yêu cầu sử dụng.
  • Vì vậy giúp tối ưu hóa việc sử dụng và chia sẻ tài nguyên, giảm thiểu sự lãng phí và tiết kiệm chi phí vận hành.
Lợi ích của V-RAN

Triển khai linh hoạt

vRAN cung cấp khả năng triển khai linh hoạt, cho phép nhà điều hành mạng tuỳ chỉnh và mở rộng mạng 5G theo nhu cầu thay đổi.

Dưới đây là một số lợi ích liên quan:

Tính linh hoạt trong triển khai

  • Với vRAN, nhà điều hành có thể triển khai các trung tâm xử lý tài nguyên (Centralized Processing Units – CPUs) theo nhu cầu của họ, không cần tuân theo cấu trúc vật lý cố định.
  • Điều này giúp giảm thời gian triển khai và cho phép linh hoạt trong việc thay đổi kiến trúc mạng.

Mở rộng dễ dàng

  • vRAN cho phép nhà cung cấp dịch vụ mở rộng mạng 5G dễ dàng khi có nhu cầu.
  • Thay vì triển khai thêm các trạm cơ sở (base station), họ có thể thêm các CPU mới vào trung tâm xử lý tài nguyên (Centralized Processing Units – CPUs) để gia tăng khả năng xử lý và mở rộng mạng.

Tích hợp với công nghệ hiện có

  • vRAN cho phép tích hợp dễ dàng với công nghệ hiện có trong mạng di động.
  • Nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng lại các thiết bị hiện có và chỉ cần thêm vào một số thành phần mới để triển khai vRAN.

Quản lý mạng dễ dàng

Quản lý mạng trong môi trường 5G có thể trở nên phức tạp do số lượng thiết bị kết nối lớn và yêu cầu cao về băng thông.

vRAN mang lại những lợi ích sau cho quản lý mạng:

Tự động hoá quy trình quản lý

  • Với vRAN, quy trình quản lý mạng có thể được tự động hoá, giảm thiểu sự can thiệp của con người và tiết kiệm thời gian quản lý.
  • Các tác vụ như cấu hình mạng, theo dõi hiệu suất và điều chỉnh tài nguyên có thể tự động được thực hiện.

Giám sát toàn diện

  • vRAN cung cấp khả năng giám sát toàn diện của mạng di động, từ các thành phần của vRAN cho đến các thiết bị kết nối cuối cùng.
  • Điều này giúp nhà điều hành mạng theo dõi hiệu suất và xử lý sự cố nhanh chóng.

Phân tích dữ liệu thông minh

  • Với vRAN, dữ liệu thu thập từ các thành phần của mạng có thể được phân tích thông minh để tìm ra các xu hướng, vấn đề tiềm ẩn và cải thiện hiệu suất tổng thể của mạng.
Tích hợp dịch vụ mới

Tích hợp dịch vụ mới

Với vRAN, nhà điều hành mạng có thể tích hợp dễ dàng các dịch vụ mới vào mạng di động. Dưới đây là một số ví dụ:

Tăng cường Internet of Things (IoT)

Hỗ trợ xe tự lái

  • Với vRAN, nhà điều hành có thể triển khai một kiến trúc mạng linh hoạt để hỗ trợ xe tự lái thông qua việc cung cấp kết nối liên tục và băng thông rộng.

Thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR)

Tăng cường bảo mật

Bảo mật là yếu tố quan trọng trong môi trường kết nối liên tục của mạng di động 5G.

vRAN mang lại những cải tiến sau cho bảo mật:

Phân tách logic

  • vRAN cho phép phân tách logic giữa các thành phần của mạng, giúp ngăn chặn sự xâm nhập từ bên ngoài và bảo vệ các tài nguyên quan trọng của mạng.

Kiểm soát truy cập linh hoạt

  • Với vRAN, nhà điều hành có thể kiểm soát linh hoạt quyền truy cập vào các thành phần của mạng.
  • vRAN kiểm soát từ việc xác thực người dùng cho đến việc kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu nhạy cảm.

Mã hóa dữ liệu

  • vRAN hỗ trợ mã hóa dữ liệu để bảo vệ quyền riêng tư và ngăn chặn việc xâm nhập không mong muốn vào thông tin cá nhân của người dùng.
Thành phần của V-RAN

Thành phần của vRAN

Central Unit (CU)

Central Unit (CU) là thành phần quan trọng trong kiến trúc vRAN.

Nhiệm vụ chính của CU là quản lý và điều khiển toàn bộ mạng RAN.

Nó được xem như “bộ não” của mạng 5G và có thể chịu trách nhiệm cho nhiều trạm Baseband (BBU – Baseband Unit) cũng như các tầng khác của mạng RAN.

Một trong những khả năng quan trọng của CU là khả năng xử lý tín hiệu cơ sở dữ liệu và quản lý tài nguyên.

Nó có thể điều chỉnh việc phân bổ tài nguyên giữa các RU và DU để đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất cho người dùng cuối.

Distributed Unit (DU)

Distributed Unit (DU) là thành phần tiếp theo trong kiến trúc vRAN.

Nhiệm vụ chính của DU là xử lý tín hiệu từ CU và gửi chúng đến RU để phát sóng không dây.

Nó cũng có trách nhiệm xử lý các dịch vụ và chức năng mạng như giao thức MAC (Media Access Control) và lập lịch truy cập kênh.

Một trong những lợi ích của DU là khả năng phân tán các chức năng xử lý và xử lý tín hiệu trên nhiều nền tảng phần cứng khác nhau.

Điều này giúp cải thiện hiệu suất và linh hoạt trong việc triển khai và vận hành mạng 5G.

Radio Unit (RU)

Radio Unit (RU) là thành phần cuối cùng trong kiến trúc vRAN.

Nhiệm vụ chính của RU là phát sóng và thu sóng từ và đến các thiết bị di động.

Nó được cài đặt trên các trạm cơ sở và có thể được triển khai ở nhiều vị trí khác nhau, bao gồm cả rooftop, trên cột hoặc các thiết bị khác.

RU sử dụng các anten và bộ khuếch đại công suất để truyền tín hiệu không dây từ DU đến các thiết bị di động.

Nó cũng thu sóng từ các thiết bị di động và gửi chúng đến DU để xử lý tiếp.

Management and Orchestration

NFV (Network Functions Virtualization)

Network Functions Virtualization (NFV) là một công nghệ quan trọng trong vRAN.

NFV cho phép việc chuyển đổi các chức năng mạng từ thiết bị vật lý sang các máy ảo hoặc dịch vụ đám mây.

Điều này giúp giảm chi phí vận hành và quản lý hạ tầng mạng.

Trong vRAN, NFV cho phép việc triển khai và quản lý các thành phần như CU, DU và RU dưới dạng máy ảo.

Vì vậy mang lại sự linh hoạt và khả năng mở rộng cho việc triển khai mạng 5G.

Management and Orchestration (MANO)

Management and Orchestration (MANO) là thành phần quan trọng khác trong kiến trúc vRAN.

MANO có nhiệm vụ quản lý và điều phối các thành phần của hệ thống, bao gồm cả CU, DU, RU và các máy ảo NFV.

MANO giúp tổ chức và quản lý tài nguyên mạng 5G một cách hiệu quả.

Nó cung cấp giao diện điều khiển để theo dõi và quản lý tình trạng hoạt động của các thành phần mạng.

Đồng thời cũng cho phép điều chỉnh linh hoạt tài nguyên để đáp ứng yêu cầu của người dùng cuối.

Nguyên tắc hoạt động của V-RAN

Nguyên tắc hoạt động của VRAN

Tách rời thiết bị RAN

Trong mạng di động, Radio Access Network (RAN) là phần quan trọng nhất để kết nối các thiết bị di động với mạng di động.

Trong mô hình truyền thống, các chức năng RAN được triển khai trên các thiết bị riêng lẻ như các trạm cơ sở (base station).

Nhưng với NFV, chúng ta có thể tách rời thiết bị RAN và triển khai chúng trên các máy chủ ảo.

Việc tách rời thiết bị RAN mang lại nhiều lợi ích.

Đầu tiên, nó giúp giảm chi phí vì không cần phải triển khai và duy trì các thiết bị RAN riêng lẻ.

Thay vào đó, chúng ta chỉ cần triển khai các máy chủ ảo và cấu hình chúng để thực hiện chức năng RAN.

Thứ hai, việc tách rời RAN cũng giúp linh hoạt hơn trong việc mở rộng và nâng cấp mạng.

Chúng ta có thể thêm hoặc loại bỏ các máy chủ ảo để điều chỉnh khả năng xử lý và dung lượng của mạng.

Tạo ra máy chủ ảo

Sau khi tách rời thiết bị RAN, chúng ta cần tạo ra các máy chủ ảo để triển khai chức năng RAN.

Máy chủ ảo là một máy chủ được triển khai trên phần cứng tiêu chuẩn như máy tính hoặc máy chủ điện toán đám mây.

Trên máy chủ ảo, chúng ta có thể chạy các phần mềm và dịch vụ liên quan đến RAN như bộ điều khiển RAN (RAN controller) và xử lý tín hiệu (signal processing).

Việc sử dụng máy chủ ảo mang lại nhiều lợi ích.

Đầu tiên, nó giúp tiết kiệm không gian vật lý vì không cần phải triển khai các thiết bị RAN riêng lẻ.

Thay vào đó, chúng ta chỉ cần một số máy chủ ảo để thực hiện các chức năng RAN.

Thứ hai, máy chủ ảo cũng giúp linh hoạt hơn trong việc quản lý và tự động hóa.

Chúng ta có thể dễ dàng điều chỉnh và cấu hình máy chủ ảo để đáp ứng yêu cầu của mạng.

Quản lý và tự động hóa

Quản lý và tự động hóa là hai khía cạnh quan trọng trong hoạt động của NFV trong mạng 5G.

Quản lý được thực hiện để giám sát và điều khiển các máy chủ ảo, cung cấp thông tin về trạng thái và hiệu suất của họ.

Nó giúp cho việc giám sát và phân tích hiệu suất của mạng di động để có thể thực hiện các biện pháp cải tiến.

Tự động hóa là quá trình tự động thực hiện các nhiệm vụ và quy trình trong mạng di động.

Với NFV, chúng ta có thể tự động hóa việc triển khai, cấu hình và quản lý các máy chủ ảo.

Điều này giúp tiết kiệm thời gian và công sức so với việc thực hiện các nhiệm vụ này bằng tay.

Tương tác với các thành phần khác

Một yếu tố quan trọng của hoạt động của NFV trong mạng 5G là khả năng tương tác với các thành phần khác nhau trong mạng.

Các thành phần này có thể bao gồm các máy chủ điện toán đám mây, các bộ điều khiển mạng (network controller) và các thiết bị di động.

Tương tác giữa các thành phần được thực hiện thông qua giao thức và chuẩn liên quan đến NFV như OpenStack và ETSI MANO.

Các giao thức này cho phép các thành phần giao tiếp với nhau và trao đổi thông tin liên quan đến việc triển khai và quản lý các máy chủ ảo.

Ứng dụng của V-RAN

Ứng dụng của VRAN

Trong giao thông

Giao thông thông minh là một lĩnh vực có tiềm năng lớn để áp dụng công nghệ vRAN.

Với sự kết hợp giữa mạng 5G và vRAN, việc theo dõi và quản lý giao thông có thể được thực hiện một cách hiệu quả hơn.

Một trong những ứng dụng của vRAN trong giao thông thông minh là cải thiện an ninh giao thông.

Bằng cách triển khai camera an ninh kết hợp với RRHs, việc giám sát giao thông và phát hiện các hành vi vi phạm có thể được thực hiện theo thời gian thực.

Hơn nữa, thông tin từ camera an ninh có thể được truyền qua mạng di động để cung cấp cho cảnh sát thông tin chính xác về tình hình giao thông.

Thêm vào đó, vRAN có thể được sử dụng để quản lý đường cao tốc.

Bằng cách triển khai RRHs trên các trụ điện hoặc cột ánh sáng ven đường cao tốc, các thông tin về tình trạng giao thông và các tai nạn có thể được thu thập và chuyển đến trung tâm quản lý giao thông.

Các biện pháp kiểm soát giao thông như điều chỉnh tốc độ xe hoặc chuyển hướng có thể được áp dụng để giảm ùn tắc giao thông và nâng cao an toàn cho người lái xe.

Cuối cùng, vRAN có thể hỗ trợ xe tự lái.

Bằng cách triển khai RRHs trên các xe tự lái, thông tin từ các cảm biến có thể được thu thập và xử lý ngay lập tức bằng các máy chủ điện toán đám mây.

Điều này giúp xe tự lái nhận diện và phản ứng với môi trường xung quanh nhanh chóng và chính xác hơn.

Trong y tế

Y tế là một lĩnh vực khác có tiềm năng lớn để áp dụng công nghệ vRAN trong mạng 5G.

Việc áp dụng vRAN trong y tế có thể mang lại nhiều lợi ích cho việc cung cấp chăm sóc sức khỏe từ xa, giám sát bệnh nhân và hỗ trợ phẫu thuật robot.

Một trong những ứng dụng quan trọng của vRAN trong y tế là cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe từ xa.

Bằng cách triển khai RRHs trong các thiết bị y tế như máy đo huyết áp hoặc máy ECG (đo điện tim), các thông tin y tế có thể được thu thập từ xa và truyền qua mạng di động để được phân tích và chẩn đoán từ xa bởi các chuyên gia y tế.

Thêm vào đó, vRAN có thể được sử dụng để giám sát bệnh nhân trong môi trường y tế.

Bằng cách triển khai camera liên kết với RRHs, việc giám sát bệnh nhân có thể được thực hiện theo thời gian thực từ xa.

Điều này giúp giảm áp lực cho nhân viên y tế và cho phép họ theo dõi nhiều bệnh nhân cùng lúc.

Cuối cùng, vRAN có thể hỗ trợ robot phẫu thuật.

Bằng cách triển khai RRHs trên robot phẫu thuật, các thông tin từ các cảm biến có thể được thu thập và truyền qua mạng di động để điều khiển robot từ xa.

Điều này mang lại tiện ích cho việc thực hiện các ca phẫu thuật phức tạp và giảm nguy cơ cho bác sĩ.

Trong công nghiệp

Công nghiệp 4.0 là một lĩnh vực có tiềm năng lớn cho áp dụng công nghệ vRAN.

Triển khai vRAN trong công nghiệp 4.0 mang lại nhiều lợi ích như tự động hóa hợp nhất, theo dõi và quản lý kho hàng thông minh và sản xuất linh hoạt.

Một trong những ứng dụng quan trọng của vRAN trong công nghiệp 4.0 là tự động hóa hợp nhất.

Bằng cách triển khai RRHs trên các robot công nghiệp, quá trình sản xuất có thể được tự động hoá từ việc thu thập nguyên liệu đến sản xuất cuối cùng.

Các robot có thể làm việc cùng nhau thông qua kết nối mạng di động để tổ chức công việc và trao đổi thông tin.

Thêm vào đó, vRAN có thể được sử dụng để theo dõi và quản lý kho hàng thông minh.

Bằng cách triển khai RRHs trong kho hàng, các thông tin về kho hàng như vị trí, số lượng và điều kiện bảo quản có thể được thu thập và theo dõi theo thời gian thực.

Vì thế giúp quản lý kho hàng hiệu quả hơn và giảm thiểu sai sót.

Cuối cùng, vRAN có thể giúp sản xuất linh hoạt hơn trong công nghiệp 4.0.

Bằng cách triển khai RRHs trên máy móc sản xuất, các máy móc có thể được điều chỉnh linh hoạt để sản xuất các sản phẩm khác nhau mà không cần sự can thiệp từ con người.

Điều này giúp tăng tính linh hoạt và đáp ứng được yêu cầu sản xuất

Trong nông nghiệp

Nông nghiệp thông minh đang trở thành một lĩnh vực có tiềm năng lớn để áp dụng công nghệ vRAN trong mạng 5G.

Thông qua việc triển khai các thiết bị cảm biến kết hợp với RRHs, nông dân có thể thu thập dữ liệu về đất đai, thời tiết, và cây trồng một cách chính xác và hiệu quả hơn.

Dữ liệu này có thể được truyền qua mạng di động và xử lý trên các máy chủ điện toán đám mây để cung cấp thông tin quan trọng cho việc quản lý nông nghiệp, tối ưu hóa tưới tiêu và theo dõi sức khỏe của cây trồng.

Ngoài ra vRAN cũng có thể hỗ trợ cho việc triển khai robot trong nông nghiệp.

Bằng cách kết hợp RRHs với các robot tự động, việc canh tác, thu hoạch và vận chuyển sản phẩm nông nghiệp có thể được tự động hoá và tối ưu hóa.

Thông qua mạng 5G, dữ liệu từ các cảm biến và robot có thể được truyền tải về trung tâm quản lý để phân tích và ra quyết định tức thì, từ đó nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm chi phí lao động.

Có thể bạn quan tâm

Trụ sở chính công ty Comlink

Liên hệ

Comlink_Adress_Logo

Địa chỉ

Tầng 3 Toà nhà VNCC 243A Đê La Thành Str Q. Đống Đa-TP. Hà Nội
Comlink_Workingtime_Logo

Giờ làm việc

Thứ Hai đến Thứ Sáu Từ 8:00 đến 17:30 Hỗ trợ trực tuyến: 24/7
Comlink_Email_Logo

E-mail

info@comlink.com.vn
Comlink_Phone_Logo

Phone

+84 98 58 58 247

Tư vấn

Please enable JavaScript in your browser to complete this form.