簡單的說,RAN 就是基站,也就是網(wǎng)絡(luò)。在 5G 時(shí)代來臨之前,基站(RAN)是由三部分組成的:天線,RRU(射頻拉遠(yuǎn)單元),BBU(基帶處理單元)。RRU 是用來發(fā)射和接受信號(hào)的,BBU 是用來處理信令消息的。
首先,小編帶領(lǐng)大家對(duì)無線接入側(cè)的歷史做一個(gè)簡單的回顧。
在 1G 和 2G 時(shí)代,BBU,RRU 和供電單元等設(shè)備是放在一個(gè)柜子里的,十分臃腫……
到了 3G 時(shí)代,提出了分布式基站。也就是將 BBU 和 RRU 分離,RRU 甚至可以掛在天線下邊,不必與 BBU 放在同一個(gè)機(jī)柜里。這就是所謂的 D-RAN(分布式無線接入網(wǎng))。隨著技術(shù)的發(fā)展(很大的原因是運(yùn)營商維護(hù)成本太高了……),C-RAN 應(yīng)運(yùn)而生。
什么是 C-RAN?就是 Centralized RAN,也可以指 Cloud- RAN,中文意思是集中化無線接入。還是采取 BBU 和 RRU 分離的方案,但是 RRU 無限接近于天線,這樣大大減少了通過饋線(天線與 RRU 的連接)的衰減;同時(shí) BBU 遷移并集中于 CO(中心機(jī)房),形成 BBU 基帶池;而 CO 與 RRU 通過前傳網(wǎng)絡(luò)連接。這樣非常有利于小區(qū)間協(xié)同工作,減少了傳輸中造成的衰減,節(jié)省成本。
海外運(yùn)營商也在不斷探索更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。2016 年,AT&T 帶領(lǐng)眾多海外運(yùn)營商成立了 x-RAN 聯(lián)盟,目標(biāo)是用開放可替代的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備替代傳統(tǒng)的基于硬件的 RAN。該聯(lián)盟側(cè)重于三個(gè)方面:將 RAN 控制平面與用戶平面耦合,構(gòu)建使用 COTS 硬件的模塊化 eNodeB 軟件堆棧,以及公開南向和北向接口。
X-RAN 和 C-RAN 通常被認(rèn)為是 O-RAN 的前身。
2018 年 6 月,O-RAN 聯(lián)盟正式成立,由中國移動(dòng)、美國 AT&T、德國電信、日本 NTT DOCOMO、法國 Orange 等 12 家運(yùn)營商聯(lián)合發(fā)起。O-RAN 聯(lián)盟在現(xiàn)有的 C-RAN 聯(lián)盟的工作成果及目標(biāo)上進(jìn)行擴(kuò)展,推動(dòng)無線接入網(wǎng)向更開放及更智能的方向演進(jìn)。
然而為什么要成立 O-RAN 聯(lián)盟呢?
O-RAN 是如何誕生的?
無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一直是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)綜合成本(TCO)的最主要部分,大致占比在 60%~70%。大部分運(yùn)營商剛經(jīng)歷 4G 網(wǎng)絡(luò)的巨大投資,就將面對(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)的投資建設(shè)壓力。
5G 網(wǎng)絡(luò)不同于 4G 網(wǎng)絡(luò),5G 網(wǎng)的速度快,帶寬大,頻段高,也就是說,5G 網(wǎng)絡(luò)的穿透性會(huì)遠(yuǎn)差于 4G 網(wǎng)絡(luò)。通俗地解釋一下,原來 4G 網(wǎng)覆蓋某一區(qū)域僅需要 1 個(gè)基站,而 5G 網(wǎng)覆蓋則需要 5 個(gè)基站。這么一來,未來中國就需要成百萬甚至上千萬的 5G 小基站。
同時(shí),5G 網(wǎng)絡(luò)又是運(yùn)營商必須投資的網(wǎng)絡(luò),大規(guī)模建網(wǎng)勢(shì)必帶來極大的耗資,這時(shí)就需要引入新技術(shù)、新方案,通過方案革新降低建設(shè)難度、減少無線網(wǎng)絡(luò)投資。
在“無線互聯(lián)網(wǎng)”流量收入增長放緩、語音收入下降的背景下,垂直行業(yè)是運(yùn)營商必須進(jìn)入的“藍(lán)海市場”,拓展運(yùn)營商的盈利能力將是 5G 網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)。垂直行業(yè)的新業(yè)務(wù)意味著更多樣的業(yè)務(wù)類型、更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理,需要更高效的資源管理方案以及更靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以便于開展業(yè)務(wù)創(chuàng)新。
在這一大背景下,由運(yùn)營商主導(dǎo)的 O-RAN 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟應(yīng)運(yùn)而生,提出了“開放”和“智能”兩大核心愿景。
O-RAN 的核心:標(biāo)準(zhǔn)化+開源
ORAN 聯(lián)盟是由運(yùn)營商主導(dǎo)并發(fā)起的,有三大關(guān)鍵原則:第一個(gè)原則,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的演進(jìn)方向,一是開放接口,可支持異廠家設(shè)備的互操作;二是通過虛擬化方式構(gòu)建無線接入網(wǎng),實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的智能無線網(wǎng)絡(luò)。第二個(gè)原則,積極并充分利用通用平臺(tái),減少對(duì)私有平臺(tái)的依賴。第三個(gè)原則,制定、推進(jìn)接口及相關(guān) API 標(biāo)準(zhǔn)化定義,探索開源解決方案。
用通俗的語言解釋一下這三個(gè)規(guī)則,O-RAN 正在推動(dòng)以下四個(gè)方向:網(wǎng)絡(luò)智能化、接口開放化、硬件通用化和軟件開源化。相當(dāng)于原來是黑盒子的硬件,現(xiàn)在全部轉(zhuǎn)變成為通用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,其中的軟件代碼也變?yōu)殚_源。
這可能就意味著,未來某個(gè)現(xiàn)網(wǎng)的單一廠家設(shè)備無論數(shù)量再多,也不是無可替代的;賣家無需打包采購?fù)患覐S商的軟硬件產(chǎn)品,而是充分利用通用平臺(tái)、減少對(duì)私有平臺(tái)的依賴,制定、推進(jìn)接口及相關(guān) API 標(biāo)準(zhǔn)化定義,探索開源解決方案,也意味著“標(biāo)準(zhǔn)化”將成為趨勢(shì)。
隨著開放通用化硬件,網(wǎng)絡(luò)功能軟硬解耦后硬件將通用化,運(yùn)營商獨(dú)立性將更高,而不再像現(xiàn)在總是被設(shè)備商左右。傳統(tǒng)設(shè)備商將面臨重大變革,而一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、軟件廠商、IT 廠商或?qū)⒊蔀槭袌鲂峦婕摇?/p>
事實(shí)上,一些 IT 廠商已經(jīng)開始虎視眈眈。在 MWC 2019 巴塞羅那展會(huì)上,聯(lián)想與中國移動(dòng)聯(lián)合展示全球首個(gè) 5G O-RAN 產(chǎn)品,該產(chǎn)品在業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)了跨節(jié)點(diǎn)、多虛機(jī)、全軟件的 5G CU/DU 設(shè)備云化方案。
在中國移動(dòng)研究院首席科學(xué)家易芝玲博士看來,“此次聯(lián)合展示,不僅驗(yàn)證了聯(lián)想 IT 基礎(chǔ)設(shè)施解決方案可有效支撐無線網(wǎng)云化需求,也是運(yùn)營商深入研發(fā)基站設(shè)備的一次有益嘗試。面向未來智能、開放無線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)需求,無線網(wǎng)的研發(fā)運(yùn)營融合是重要方向,歡迎更多的產(chǎn)業(yè)合作伙伴參與進(jìn)來。”
在今年的上海 MWC 上,聯(lián)想集團(tuán)聯(lián)合中國移動(dòng)研究院及合作伙伴,發(fā)布全球首個(gè)面向 5G 的邊緣開放硬件加速平臺(tái)。聯(lián)想作為老牌 IT 廠商,也開始全面向 5G 發(fā)力,快速搶占 O-RAN 領(lǐng)域市場。
O-RAN 的挑戰(zhàn)與展望
O-RAN 聯(lián)盟的成立,在業(yè)界“一石激起千層浪”。說到底,O-RAN 要解決的是成本和效率的問題,如何在通用性、能效比、綜合成本三者間達(dá)到平衡,是通用基站參考設(shè)計(jì)研發(fā)的核心關(guān)鍵問題。
愛立信、諾基亞、中興與聯(lián)想都已經(jīng)加入 O-RAN 聯(lián)盟,但華為暫無計(jì)劃加入 O-RAN 聯(lián)盟,華為青睞的是另一種垂直集成解決方案,在這種方案中,組件之間的接口可以根據(jù)其架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。兩種選擇就像擺在天平的兩端,一邊是運(yùn)營商攜通用化標(biāo)準(zhǔn)擁抱開放,另一邊是的傳統(tǒng)電信設(shè)備黑盒難題。
中國移動(dòng)副總裁李正茂曾公開表示:“O-RAN 取得了令人欣喜的發(fā)展,不僅是行業(yè)傳統(tǒng)領(lǐng)軍企業(yè),還有很多初創(chuàng)公司和 SEM 也表現(xiàn)出極大興趣。我相信 O-RAN‘車輪’將全力加速,為下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展聚集更多力量,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)繁榮,并在未來幾年對(duì) 5G 的部署做出至關(guān)重要的貢獻(xiàn)?!?/p>
圍繞 O-RAN 的行業(yè)變革或許將是一場持久戰(zhàn),O-RAN 所倡導(dǎo)的技術(shù)理念和標(biāo)準(zhǔn)有其先進(jìn)性,但行業(yè)往往不是單一因素決定的。5G 是 O-RAN 等開放技術(shù)的額外動(dòng)力,運(yùn)營商投入的決心將左右通信開源的終局。相信在眾多企業(yè)的共同努力下,O-RAN 即將迎來“春暖花開”的一天。
審核編輯 黃宇
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