主流通信厂商不积极,O-RAN路在何方?


来源:物联传媒   时间:2020-08-24 11:46:15


“4G 改变生活,5G 改变社会”,不同于 4G 时代窄带向宽带的推进,5G 时代的到来被赋予了全社会数字化转型和升级的厚望。为此,5G 建设被纳入新基建之首,被预估将带来万亿级经济增加值,政府等相关机构也频频推出各项政策及方案以推动 5G 的发展。

信息源:工信部、开源证券研究所

5G 带来的变革,意味着未来移动通信网络的服务范围从 C 端拓展到 B 端,网络运营商也将实现从基于“流量”的商业模式向“价值”模式的过渡。不过,要如同 IT 云服务一般,做到网络即服务(Network as a Service,Naas),实现按需供应给无线网络使用者,就必须打破现有电信网络设备生态封闭的现实。

信息源:Dell'Oro Group、开源证券研究所

根据全球知名调研机构 Dell'Oro 的最新数据显示,2020 年第一季度,全球通信市场份额排名为:华为(28%)、诺基亚(15%)、爱立信(14%)、中兴通讯(11%)、思科(6%)。可见通信领域供应商依然集中,这种封闭的设备生态将给移动网络生态繁荣带来挑战。

首先,在网络建设过程中,运营商会面临“三个 3 倍”问题——5G 的建设成本、基站耗能、建站密度都是 4G 的 3 倍,过于封闭的生态使得运营商的议价能力不足,移动网络成本居高不下。

其次,在万物互联的时代,移动应用生态高度碎片化,过于封闭的生态意味着参与者少,人力资源相对有限,针对不同的移动应用分别构建创新移动网络标准方案的周期就会拉长、见效相应变慢。

最后,实现网络“价值”模式的前提是充分调动产业资源,引入更多的场景应用商,才能构建更加丰富、优质的移动网络解决方案,而过于封闭的生态将成为其发展的绊脚石。

OPERATOR MEMBERS | 信息源:O-RAN

为了解决以上问题,2018 年 3 月,AT&T、中国移动、德国电信、NTT DOCOMO 和 Orange 五家运营商在 MWC 巴塞罗那展期间联合宣布成立 ORAN 联盟,由原来的 C-RAN 联盟和 xRAN 论坛合并而成(C-RAN 联盟主要由中国企业组成,xRAN 论坛主要由 AT&T、NTT DOCOMO 等美日韩和欧洲企业组成),目标就是推动新一代无线接入网络的开放化。目前已有 26 家运营商加入,涵盖了全球主要运营商阵容,联盟的产业链成员已达 177 家。

O-RAN 到底是什么?

信息源:O-RAN

O-RAN 是英文 Open-Radio Access Network 的缩写,中文意思为开放式无线接入网。它是目前业界较为公认的能够实现 5G 普及化的无线接入解决方案之一。 O-RAN 的核心技术理念是:将无线系统设备切分为标准子系统组件分层独立研发,可支持有限推进硬件加速器、通用硬件平台和 RRU 子系统的硬件独立解耦采购。

此外,根据中国移动通信研究院绿色通信研究中心发表的《O-RAN 智能网络平台与边缘应用》一文,实现 O-RAN 的核心有两点:一是,采用硬件的集约化统一芯片选型,压低硬件设备制造和生产成本;二是,在传统网络架构的基础上,在网络边缘引入无线网络智能控制平台、无线智能管理器以及开放的标准化接口。

RAN 的解耦、虚拟化与 O-RAN 的演进

O-RAN 概念已诞生两年多时间,但话题热度一直不减。一方面,根据三大运营商的预算,2020 年在 5G 方面的资本开支近 2000 亿,事关大笔资金;另一方面,上到投资者,下至技术爱好者,都非常关心目前 RAN 的解耦、虚拟化进展,以期进行下一步动作。

RAN 基础结构 | 信息源:知网

针对 RAN 解耦、虚拟化问题,是德科技的技术人员告诉与非网,4G 及以前的移动接入网的部署依赖于同一厂商或多家厂商的专有网络设备。传统上,一家移动运营商的网络设备来自有限的几家系统设备供应商,大多数情况下,运营商建网会按照区域划分分包给不同系统设备厂商,运营商将此单片区域称为单个供应商“区域”。RRU 和 BBU 天然地来自同一系统设备制造商,这些设备共同构成了 LTE 中的 eNodeB(eNB)。

黑盒状态的 RAN | 信息源:知网

在 O-RAN 联盟推动下,全球运营商正在推动采用适用于 5G 的开放式 RAN。O-RAN 联盟定义了 5G RAN 架构,该架构将曾经以单一供应商,以硬件为中心的 RAN 分解为几个部分,可互操作的标准精确定义了这些部分之间的接口。

? 虚拟化:Fronthaul 接口正在从私有的 CPRI 接口过渡到开放的以太网。以太网通过使用通用的商用现成网络设备允许前传流量在物理节点之间切换来实现虚拟化。结果,流量将引导到具有备用容量和基带处理启动新实例的节点。

? 创新:以前小型无线设备厂商无法与现有 eNB 互操作,因此无法进入网络。运营商无法部署小型供应商提供的任何突破性技术,除非使用了他们的 eNB。小型供应商缺乏建立完整无线接入网的资源和能力,而开放的接口解决了这个问题。

? 创新速度:小型公司的发展速度快于大型公司。通过使这些公司参与进来,运营商希望加速创新。

? 更好的控制:新网元无需私用接口即可进行虚拟化,运营商更容易控制网络优化和自定义设置。

图 | O-RAN 接口的分割与演进历程

O-RAN 接口的分割与演进经历了几个阶段才到了当前的设计。 作为 gNB 拆分的一部分,拆分级别描述了 gNB 的功能如何跨多个组件分布。O-RAN 联盟提出了一种将 gNB 分解为 3 个特定组件的模型:处理上层协议的中央单元(O-CU),分布式单元(O-DU)和无线单元( O-RU)。O-RAN 联盟还同意使用 7.2x 拆分级别定义作为 O-DU 和 O-DU 之间的接口。 下图显示了由 O-CU,O-DU 和 O-RU 集成的 gNodeB(gNB)的协议分割和接口。

图 | 由 O-CU,O-DU 和 O-RU 集成的 gNodeB(gNB)的协议分割和接口

O-RAN 进程不容乐观,主流通信厂商并不积极,未来路径依然模糊

O-RAN 开放与智能的愿景十分美丽,但一侧是运营商为降本增效的火热推动,一侧是主流通信设备厂商“假积极”式的旁观。一位来自中国移动的高管在与与非网记者的交谈之中也透露了这一点,“O-RAN 进程不容乐观,主流通信厂商并不积极,未来路径还是有些模糊的。”

针对这一论点,创道咨询合伙人步日欣告诉与非网,“目前 O-RAN 产品还不成熟,特别是宏基站设备,还不能满足运营商的要求。在已经完成的运营商 5G 设备招标中,从中标情况来看,也没有 O-RAN 产品。”

“NSA 的建网模式,运营商是抛不开传统的设备供应商的,各厂商由于是封闭型的黑盒设备,兼容其他厂商是存在各种人为和非人为的障碍,所以运营商不是喜不喜欢的问题,而是有没有选择的问题。当然了,未来 SA 将是主流的组网模式,那时候对 O-RAN 才可能有机会。但也不是绝对的,还需要看 O-RAN 产业链是否成熟,能否满足运营商对设备性能和鲁棒性的严苛要求,更困难的在于如何协调多样化供应商之间的标准统一和互联互通。所以,短时间内打破壁垒的可能性不大,新晋的供应商的机会并不多。” 步日欣补充道。

NSA 组网中 O-RAN 机会渺茫,于是笔者又进一步地去了解了SA 组网招投标的近况。根据中国电信、中国联通发布的“2020 年 5G SA 新建工程无线主设备联合集采结果”显示,中标者依然是我们熟悉的华为、中兴、爱立信和大唐移动,与以往不同的是,受到中美贸易战的影响,国外设备商的份额相对减少了,但并无新晋厂商加入。

信息源:通信世界网、开源证券研究所

就步日欣提到的“多供应商之间的标准统一和互联互通”问题,是德科技技术人员也表示,“O-RAN 需要更加严格的测试才能保证正常地运行。过去,根据 3GPP 要求将 eNB 作为整体进行测试就足够了,所需的测试点集中在 UE 和 backhaul 接口上。随着 Open RAN 和分布式 RAN 的引入,现在有必要单独测试每个组件是否符合标准, 而且测试组合组件的互操作性也很重要。一致性和互操作性测试是纠正任何性能问题所必需的测试,以确保所有网络组件符合接口规格并且所有组件能一起工作。”

此外,硬件白盒化带来的负面效应,特别是能耗问题,一直是一个不能完全消除的问题,这是白盒化通用硬件功能冗余性带来的必然副作用,目前只能通过偏定制化的 ASIC 芯片来缓解这个问题。同时,把不同设备商的组件进行随意组装的开放、灵活理念,在一定程度上会增加站点 TCO,将基站建设与管理带入碎片化的池沼。

网络定制化需求强劲,O-RAN 仍将负重前行

O-RAN 未来路径依然模糊是运营商面临的现状,但不得不承认 5G 网络进入了切片化、个性化的时代,哑管道的运营很难满足和支撑 5G 网络的建设和运营。

主要通信设备厂商不积极怎么办?运营商只能从自身平台搭建和标准完善入手,以小基站为切入点,培养一批 O-RAN “新供应商”。针对这一观点,中国移动通信研究院绿色通信研究中心表示,“O-RAN 智能控制平台的发展目前正处在从 0 到 1 的发展阶段。技术上,要进一 步打通 CT 和 IT、DT 的壁垒,包括形成跨域的数据信息和认知体系。商业上,基于 5G 典型业务 eMBB 以及具体的垂直行业需求,提供击中客户痛点的网络能力及 xAPP,通过一个个具体案例来逐步实现 O-RAN 智控平台的落地和商业化。”

O-RAN 与投资“风向标”

“5G 的投资逻辑,依旧是‘进口替代’,这个‘进口替代’不仅仅是政治问题,也是中国改革开放以来各个行业的演进最基本规律。哪个环节存在进口替代机会,哪个环节就存在投资价值。” 创道咨询合伙人步日欣如是说。

“从基站产业链来看,‘进口替代’含金量最高的环节就是射频器件。从 O-RAN 产业变革机会来看,可能会给一些核心元器件和核心软件厂商带来机会,比如处理器、协议栈软件、基带处理软件、操作系统等等,毕竟原来这些都是封闭到无法进入的领域。从投资机构角度来看,单纯依靠 O-RAN 的机会,再出现几个中兴华为,可能性是不大的,毕竟中兴华为也是会跳舞的大象,不会任凭市场将他们甩开,这是很多投资机构的共识。但对于整个生态中是否存在其他投资机会这个问题,这一点是肯定的,随着市场的演进,核心设备的解耦合,从小基站入手,会慢慢培养一批小基站设备商、核心部件供应商,这些即便无法成为新的中兴华为,在资本市场也是有很高的投资价值,因为这个市场足够大,能够容纳太多的独角兽。” 步日欣补充道。

写在最后

开放和封闭是对立且矛盾的模式,两个模式各有优劣,开放可以通过多样化和开放性来降低成本、推动技术演进,封闭性可以通过一致性和可控性来提高效率。但目前针对电信设备行业,特别是无线通信基站行业,已经形成了封闭设备和系统的行业现状,有限数量的供应商和有限数量的客户,形成了一个稳定的平衡,这是有其存在合理性的,要打破既有的稳固模式,不会那么顺利。

此外,即使 O-RAN 推广顺利,也不意味着会冒出一堆电信设备供应商,更不意味着运营商自己采购标准化零部件进行设备组装,最后的市场格局也肯定是较高的市场集中度,产品责任也必然落在类似于中兴、华为这样的设备供应商身上,只是理想状态下 O-RAN 设备不再是黑盒设备,此时的设备供应商的产品更加开放与智能。至于网络的运维,还是依赖运营商自身团队,但也必须承认,设备的开放性越高、产品越多样化,运维工作会越复杂,会给运营商运维工作带来更高挑战。

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