NeutRAN：一种用于零接触 RAN 与频谱共享的开放 RAN 中立主机架构

获取独占频谱、基站站点、无线接入网（RAN）设备与边缘基础设施给移动网络运营商带来了巨额资本开支。中立主机基础设施是指由第三方公司通过网络虚拟化与切片技术向移动运营商提供 RAN 服务，被视为降低这些成本的一种有前景的方案。然而，当前中立主机提供商缺乏自动化的虚拟化流水线来接入新租户，并满足运营商需求提供弹性、按需的资源分配。为弥补这一缺口，本文提出 NeutRAN，一种基于 O-RAN 架构的零接触框架，用于支持中立主机上的应用与运营商自动接入。NeutRAN 构建于两个关键组件之上：（i）优化引擎，在考虑有限共享频谱与 RAN 节点数量的同时保障覆盖并满足服务质量要求；（ii）完全虚拟化与自动化的基础设施，将优化引擎的输出转化为可在 RAN 节点与基站站点上部署的微服务。NeutRAN 已在 OpenShift 集群及一个含 4 个基站、来自 3 个不同租户的 10 名用户的可编程测试床上完成原型验证。我们将其与传统基于授权的 RAN（每个租户拥有专用物理与频谱资源）对比以评估其优势。结果表明，NeutRAN 可在约 10 秒内部署一张完全可用的基于中立主机的蜂窝网络。实验结果显示，在 30 MHz 共享频谱块的网络中，其将累积网络吞吐量提升 2.18 倍，每用户平均吞吐量提升 1.73 倍。即便仅在 10 MHz 共享频谱块（基于授权的 RAN 所用频谱的三分之一）上运行，NeutRAN 仍带来 1.77 倍的累积吞吐量增益。