1. 职业布景
在通讯职业，跟着移动技能的开展以及物联网设备的接入，关于5G通讯带宽的需求呈现出爆破式的添加。如图1所示，与4G技能比较，5G数据传输的速率和网络时延进步了10倍，而传输时刻距离(TTI)却从1ms降到了0.2ms，网络的容量和基站的密度也都大幅添加。这就要求5G的基站数据处理才能要大幅进步，对5G基站软件处理的实时性提出了更为苛刻的要求;一起伴跟着网络功用虚拟化技能NFV的呈现，5G基站的软硬件结构和4G比照也需求从头构架。
图1. 4G与5G要害目标比照
2. 5G基站的技能演进趋势
依据上面的新特性，5G基站呈现了新的技能演进趋势。首要，与传统4G基站中L1、L2和L3层都放在接近天线单元的RAN中处理的散布式方法比较，5G C-RAN对L1、L2和L3层的处理愈加接近Cloud端，愈加会集。并且针对不同的运用需求，Cloud端与RAN端支撑功用模块结构的不同区分的会集处理方法。如图2所示，在5G C-RAN中，既要支撑传统4G基站的散布式处理方法，也要支撑将一切功用模块放在Cloud端的全会集式处理，还支撑仅将PHY散布在RAN端而将其它模块会集在Cloud，以及仅将PDCP会集在Cloud端处理而其它模块散布在RAN端的半会集处理方法。
图2. 5G C-RAN不同会集式处理方法的功用结构区分
正是因为5G中这种灵敏多样的会集式处理方法，就要求4G向5G技能演化的过程中基站的硬件和软件结构愈加灵敏多变以满意不同事务场景的需求，如图3所示。
图3. 4G向5G基站技能演化结构图
其次，跟着网络虚拟化技能NFV的呈现，5G基站也在朝着虚拟化的方向演进, 如图4所示。虚拟化的优势在于，散布在天线端的BBU能够被虚拟化为资源池,由Cloud端一致进行办理和调度，然后优化资源的装备和运用。
图4. 5G基站技能向虚拟化演化结构图
3. 面对的应战
作为新技能，5G也面对着许多应战。首战之地的就是在数据速率进步10倍的前提下，传输时刻距离(TTI)需求从1ms下降到0.2ms，这就要求基站的处理速度要大幅提高，对软件实时性的要求有了极大的增强;一起为了满意C-RAN虚拟化技能会集化处理的要求，L2层功用结构的不同区分对应的负载动态改变规模十分大，对L2层操控面的调度和处理才能有了更苛刻的要求。上面所面对的技能应战就要求在5G基站中对操作系统有十分强的实时处理才能以及极高的软件处理功用。
一起，关于虚拟化处理技能NFV，5G也要求需求有强有力的NFV渠道软件的支撑，来完成各种虚拟化事务，并与L2层的实时操作系统完成完美的交融。
4. ENEA面向5G基站的操作系统软件解决计划
在完成时，为了满意5G高带宽、高数据速率的技能要求，基带L1层对运算功用要求极高的功用模块需求放在运算速度高的FPGA、ASIC以及硬件加速器(HW ACC)等专用硬件器材中来处理。而L1层其它功用模块以及L2和L3层则能够放在SoC多核处理器上处理，在上面运转多核实时操作系统对多核资源进行调度和办理;一起运转NFV渠道软件，并依据5G C-RAN不同会集处理方法，对不同的功用模块进行虚拟化，完成Cloud端对RAN端资源的一致办理。
ENEA作为全球抢先的实时操作系统以及NFV渠道软件供给商，为5G基站的完成供给了齐备的软件产品，并依据这些软件产品供给了多套完好的操作系统软件解决计划，以满意5G C-RAN基站技能完成灵敏多样的要求。
4.1 计划1：Enea OSE RTOS + Enea Linux
在该计划中，基带L1层剩下的对运算要求相对不高的部分以及L2层的悉数功用，因为对软件的实时性要求苛刻，其对应多核处理器上运转实时性功用杰出的多核实时操作系统Enea OSE RTOS;而L3和OM运维层等关于实时性要求相对宽松，对应的多核处理器上运转嵌入式Linux操作系统Enea Linux。这种计划与传统基站中基带和操控层别离跑RTOS和Linux的计划相似，如图5所示。它对应为图2中Distributed分离式C-RAN基站布置方法。
图5. Enea OSE RTOS + Enea Linux
4.2 计划2：Enea OSE RTOS + Enea NFV
5G C-RAN中网络功用虚拟化技能NFV的呈现，就要求经过NFV在同一套硬件处理器上完成多个虚拟机，使网络设备功用与硬件解耦，以承载更多软件处理的功用，然后抵达资源灵敏分配、下降网络设备本钱的意图。ENEA NFV虚拟化渠道技能和虚拟化解决计划能够完美地满意这一技能需求。在该计划中，基带L1层剩下的对运算要求相对不高的部分和L2层部分功用，其对应的多核处理器上仍运转多核实时操作系统Enea OSE RTOS;而L3和OM运维层等以及L2层的剩下功用，则经过ENEA NFV虚拟化渠道技能在x86或许ARM服务器上完成多个VM虚拟机，在上面完成虚拟化事务，如图6所示。它对应图2中PHY Split和PDCP Split会集式C-RAN基站布置方法。
图6. Enea OSE RTOS + Enea NFV
4.3 计划3：Enea OSE RTOS as Guest OS + Enea NFV
关于5G C-RAN的NFV虚拟化技能来说，其终极意图是要将运转在多核处理器上L1、L2和L3层的一切功用都进行虚拟化，使每一层的资源都能在Cloud端进行装备和办理，然后最大极限的发挥资源调度的灵敏性。针对这一终极意图，ENEA也供给了一套软件解决计划。在该计划中，经过Enea NFV不光完成了L3和OM运维层的虚拟化，还完成了L1和L2层的虚拟化。在x86或许ARM服务器上完成多个VM虚拟机，各个虚拟机之间经过虚拟交换机技能OVS来完成网络通讯。而在L1和L2层的虚拟机中，依然运转Enea OSE RTOS多核实时操作系统作为Guest OS，以满意L1和L2层实时性要求，如图7所示。它对应图2中Centralized 的C-RAN基站布置方法。
图7. Enea OSE RTOS as Guest OS + Enea NFV
5. 结束语
5G技能作为4G的延伸和演进，它的推动和完成离不开通讯设备厂商和操作系统软件厂商在技能上的堆集与沉积，以及互相在软硬件上的高度符合。作为专心于移动通讯范畴实时操作系统和NFV渠道技能的软件厂商，ENEA(瑞典宜能)成立于1968年，并于1989 年在瑞典上市，是OpenNFV开源安排的首要贡献者之一。
针对5G范畴面对的应战和开展趋势，ENEA供给了三种全新的、面向5G基站的操作系统软件解决计划，别离对应5G C-RAN在不同事务运用场景下的不同布置方法。包含：
· 散布式结构解决计划，与传统4G基站对应，其具有结构扁平化、简单布置的特色，事务场景合适村庄等网络掩盖广、人口密度小的当地。
· 全会集式结构解决计划，采用了虚拟化NFV技能，硬件资源的装备和使用抵达了最优，合适于城市中办公室、商场、体育场、广场等人流密布的热门区域，这些当地对网络的速率和功用要求十分高。
· 而半会集式结构解决计划，则居于前两者之间，合适于掩盖相对较广、人流相对不密布的场所。
