ORAN专题系列-11：5G O-RAN RIC的PaaS和SaaS是封闭与开放的融合

概要：2G/3G/4G时代，电信运营商的无线接入网一直是一个封闭的环境，从4G开始的RAN的“云化”和“虚拟化”，正在潜移默化地改变着RAN的封闭性，5G时代的到来，会最大程度的“云化” RAN中的各个网元。O-RAN在“云化”的基础之上，把RAN进一步推向开放、甚至开源。RIC处于RAN的最边缘，处于封闭与开放的结合处, RIC诞生在”云”之上，承载着RAN开放先锋的重要使命。

本文将从“云”的角度，来审视这个诞生在“云”之上，但又承载对封闭RAN进行智能控制职责的新网元。

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一、RIC的位置与使命

RIC: RAN Intelligent Controller,

RIC是对传统的无线资源管理RRM的拆分与重新汇聚， 它综合了无线资源管理RRM、切片管理、服务水平协议SLA与Qos、机器学习与预测、微服务架构、云部署+Paas+Sass、移动边缘云计算MEC的协同等技术, 从而实现对5G无线接入网提供近实时的智能控制。

RIC是O-RAN提出的一个新的逻辑网元，处于封闭RAN的最边缘，通常与O-CU一起部署在云端。

与RAN传统的其他网元不同，RIC诞生在“云”之上，拥有“云原生”很多属性和特点，同时又承担这对封闭RAN智能控制的职责，注定这是一个新与旧的融合体，注定这里会涌现出新的想象空间，注定这里会诞生新的机会。

部分传统的电信设备商正在与运营商联手，以RIC作为切入点，试图建立一个更加开放的、更加智能的无线接入网；

并通过试图引入大量的第三方xApp微服务提供商，建议一个新的O-RAN的生态环境。

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二、“云”的基本概念

RIC是O-RAN新定义的网元，因此它没有历史包袱，从诞生那刻起，就在“云”上，RIC的部署完全遵循“云”计算的服务模式：IaaS、PaaS和SaaS。

把原先黑盒式、封闭的式RAN设备提供商的打包服务，转换成开放的、分层的增值服务模式，尽可能的利用已有的开放的云平台，为运营商提供有价值的增值服务。因此，有必要先澄清几个基本的“云”概念。

1. 什么是云：

相对于单台计算机或单个嵌入式设备而言的，“云”实质就是一个网络。

但“云”又不仅仅是网络。网络是把单个计算机连接起来，“云”是把连接起来的海量的机器协同起来，一起完成计算机最本质的两件事情： 计算与存储。把海量的单个计算机协同起来的“云”具有海量的计算能力和海量的存储能力，并能够按需进行计算能力和存储能力的扩展和伸缩，这是单台计算机和嵌入式设备无法比拟的。

2. “云”计算：

最初的云计算是分布式计算的一种，指的是先通过“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，再通过多部服务器组成的“云”进行处理和分析这些小程序，最后把得到的结果返回给用户。

现阶段所说的云服务已经不单单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化等计算机技术混合演进的多种计算的综合。

“云计算”中的计算机群，就像一个庞大的人类社会，分时、分工地合作完成各项活动。

3. “云”计算服务的三种模式

单台计算机为单个用户提供独占式的计算服务。

单台服务器为多各用户提供分时复用的计算服务。

“云”为海量的用户可以提供定制化的计算服务，可以定制CPU, 定制内存，定制操作系统，定制软件等等，行业内把各种定制化的“云”服务大致分进行分类，按照传统的分层的方法，自底向上把这些服务分为：IaaS、PaaS和SaaS。

IaaS（Infrastructure as a Service）：基础架构即服务

就是云服务的提供商，把IT基础设施作为一种服务通过网络对外提供了客户。

IT基础设施包括虚拟的云服务器、虚拟的云存储器、虚拟的交换机等这些硬件设备。

操作系统最初作为PaaS平台服务提供给客户，但随着云服务的完善和发展，操作系统、虚拟网络、虚拟的存储器、分布式文件系统这些单机操作系统提供的软件功能，也成为了基础实施的一部分。

 

PaaS是（Platform as a Service）：平台即服务

就是云服务的提供商，把IT云平台作为一种服务通过网络对外提供了客户。

平台最初只是虚拟机的操作系统，但随着操作系统作成为基础设施的一部分，平台也进一步的上移，现在的平台通常是IT云平台，除了虚拟硬件和操作系统外，还包括应用程序的开发平台、Web应用开发框架、并行计算的平台、机器学习平台、特定的业务开发平台等。平台，即开发和运行应用程序的框架。

 

SaaS: Software-as-a-Service（软件即服务）

就是云服务的提供商，直接把业务软件作为一种服务通过网络对外提供了客户。

SaaS平台供应商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据工作实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得Saas平台供应商提供的服务。

软件的品种繁多，有通用软件，如云办公软件，也有像政府、医疗、交通、金融、企业等所需要的专业性的行业软件，如微软提供的云医疗诊断软件。

 

客户端：

客户通过轻量级的浏览器客户端或手机终端，访问部署在云上的软件。

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IaaS、PaaS和SaaS的成熟，已经改变了传统软件的方方面面：

软件的开发模式: 软件开发商、软件开发团队或个人，无需要投入大量的资金购买大量的用于软硬件开发的设备等生产资料，也无需要从无到有地手把手的搭建软件的开发环境。可以从云服务商那里直接租用PaaS平台作为自己的软件开发平台，节省了大量的软件开发成本和办公成本。

软件的部署模式：目标软件的部署也变得轻松，大量的应用场合，无需开发专用的嵌入式硬件平台，也无需要在嵌入式硬件平台上开发嵌入式操作系统和中间件等平台软件，目标业务软件直接部署在PaaS之上，软件开发者只需要关注业务软件本身；另外，由于业务软件脱离了专用的嵌入式硬件，而直接部署在虚拟的“云”上，软件的部署变得异常的轻松和方便，极大的节省了大量的软件开发成本的同时，也极大的节省了业务设备本身的成本。

软件的使用模式：软件的使用者，无需要登录到每台机器上使用软件，可以通过轻量级的IE浏览器远程使用软件，极大的提升了软件的使用效率。

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三、RIC出生在“云”上

传统的RAN设备，是专用的嵌入式设备，有专用的硬件电路、专用的硬件驱动程序、嵌入式Linux操作系统，厂家特定的中间件软件、厂家特有的RAN协议软件等等。

而RIC软件，并非运行在嵌入式设备中，而天生运行在“云”上，遵循者“云”服务的理念。

按照云服务的三种形态分类，RIC也是以“云”服务的方式，由设备商提供给运营商或特定的行业用户的。

 

RIC IaaS：RIC基础设施服务

RIC直接把“云”服务商提供的基础设施IaaS和云平台PaaS，作为RIC的IaaS.

• Docker：是一个开源的应用容器引擎，让开发者把他们的应用程序以及依赖库打包到一个可移植的镜像文件中，然后发布到任何流行的 Linux或Windows 机器上。Docker是一个轻量级的虚拟机环境。
• Kubernetes：简称K8s，是一个开源的，用于管理云平台中多个主机上的、容器化的应用，它的目标是让部署容器化的应用简单并且高效，它提供了应用部署，规划，更新，维护的一套机制。
• Generic platform service：这是通用的“云”计算平台PaaS。

 

RIC PaaS：近实时的RIC平台服务

RAN智能控制的业务平台，用于运行第三方的RAN智能控制应用程序xApp。

这部分由数据库、E2 terminal、xApp、管理器等组件或服务组成。RIC内部详细的架构，参看《ORAN专题系列-10：5G O-RAN 近实时无线接入网智能控制器RIC软件架构》

近实时的RIC平台服务，是RIC的核心，也是O-RAN生态系统的最核心组成之一。

近实时的RIC平台服务，秉承着“平台即服务”的理念，为电信运营商或特定的行业用户提供了一个能够运行各种RAN智能控制软件的运行平台。

因此RIC平台是一个类似Android的开放的平台，允许第三方公司自由的开发具有自己特色RAN智能控制应用的xApp，只要遵循开放的接口标准，第三方的RAN智能控制应用程序xApp就可以在此平台上运行，实时地对O-RAN中的网元进行智能控制，这为第三方参与到O-RAN生态中提供了一定的技术保障。

 

RIC SaaS：RIC应用软件服务

软件即服务，这里的软件就是xApp，5G的RAN切片和特定的行业应用，为xApp提供了需求层面的土壤。

不同行业对RAN系统无线资源的管理策略是不相同的，O-RAN把此类应用的算法和代码实现从传统的运营商中剥离了出来，留给了第三方开发者。

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结束语：

虽然O-RAN定义了RAN的开发标准，但要实现RAN的完全的开放，还有很长的路要走。RIC为RAN的开放打开了一扇窗，RIC在RAN一时无法完全开放的情况下，为RAN的开放迈出了实质性和关键线性的一步。

RIC把RAN开放到什么程度的控制权利留给RAN的设备供应商，允许RAN的设备供应商有条件、有步骤的、灵活的开放其内部无线资源。同时提供了一种开放的平台，允许第三方xApp公司，基于RAN设备开放的功能，开发特定业务场景下的无线资源智能制的应用程序。