開放和封閉是對立且矛盾的模式
存在即合理 但要打破既有穩固模式
O-RAN顯然還未達到零界點
本文選自與非網獨家專題《通信產業新生態》
「4G改變生活，5G改變社會」，不同於4G時代窄帶向寬帶的推進，5G時代的到來被賦予了全社會數位化轉型和升級的厚望。為此，5G建設被納入新基建之首，預計將帶來萬億級經濟增加值，政府等相關機構也頻頻推出各項政策及方案以推動5G的發展。
信源 | 工信部、開源證券研究所
5G帶來的變革，意味著未來移動通信網絡的服務範圍從C端拓展到B端，網絡運營商也將實現從基於「流量」的商業模式向「價值」模式的過渡。
不過，要如同IT雲服務一般，做到網絡即服務(Network as a Service，Naas)，實現按需供應給無線網絡使用者，就必須打破現有電信網絡設備生態封閉的現實。
據調研機構Dell'Oro數據顯示，2020年Q1全球通信市場份額排名為：華為（28％）、諾基亞（15％）、愛立信（14％）、中興（11％）、思科（6%）。可見通信領域供應商依然集中，這種封閉的設備生態將給行動網路生態繁榮帶來挑戰。
在網絡建設過程中，運營商會面臨「三個3倍」問題——5G的建設成本、基站耗能、建站密度都是4G的3倍，過於封閉的生態使得運營商的議價能力不足，行動網路成本居高不下。
在萬物互聯的時代，移動應用生態高度碎片化，過於封閉的生態意味著參與者少，人力資源相對有限，針對不同的移動應用分別構建創新行動網路標準方案的周期就會拉長、見效相應變慢。
實現網絡「價值」模式的前提是充分調動產業資源，引入更多的場景應用商，才能構建更加豐富、優質的行動網路解決方案，而過於封閉的生態將成為其發展的絆腳石。
OPERATOR MEMBERS
信源 | O-RAN
為解決以上問題，2018年3月，AT＆T、中國移動、德國電信、NTT DOCOMO和Orange在MWC巴塞隆納展期間聯合宣布成立ORAN聯盟，由原來的C-RAN聯盟和xRAN論壇合併而成（C-RAN聯盟主要由中國企業組成，xRAN論壇主要由AT＆T、NTT DOCOMO等美日韓和歐洲企業組成），目標是推動新一代無線接入網絡開放化。目前已有26家運營商加入，涵蓋了全球主要運營商陣容，聯盟的產業鏈成員已達177家。
O-RAN到底是什麼？
圖源 | allofans.com
O-RAN是英文Open-Radio Access Network的縮寫，中文意思為開放式無線接入網。它是目前業界較為公認的能夠實現5G普及化的無線接入解決方案之一。
O-RAN的核心技術理念是：將無線系統設備切分為標準子系統組件分層獨立研發，可支持有限推進硬體加速器、通用硬體平臺和RRU子系統的硬體獨立解耦採購。
此外，根據中國移動通信研究院綠色通信研究中心發表的《O-RAN智能網絡平臺與邊緣應用》一文，實現O-RAN的核心有兩點：
採用硬體的集約化統一晶片選型，壓低硬體設備製造和生產成本；
在傳統網絡架構的基礎上，在網絡邊緣引入無線網絡智能控制平臺、無線智能管理器以及開放的標準化接口。
O-RAN技術演進
O-RAN概念已誕生兩年多時間，但話題熱度一直不減。一方面，根據三大運營商的預算，2020年在5G方面的資本開支近2000億，事關大筆資金；另一方面，上到投資者，下至技術愛好者，都非常關心目前RAN的解耦、虛擬化進展，以期進行下一步動作。
RAN基礎結構 信源 | 知網
針對RAN解耦、虛擬化問題，是德科技的技術人員告訴與非網，4G及以前的移動接入網的部署依賴於同一廠商或多家廠商的專有網絡設備。傳統上，一家移動運營商的網絡設備來自有限的幾家系統設備供應商，大多數情況下，運營商建網會按照區域劃分分包給不同系統設備廠商，運營商將此單片區域稱為單個供應商「區域」。RRU和BBU天然地來自同一系統設備製造商，這些設備共同構成了LTE中的eNodeB（eNB）。
黑盒狀態的RAN 信源 | 知網
在O-RAN聯盟推動下，全球運營商正在推動採用適用於5G的開放式RAN。O-RAN聯盟定義了5G RAN架構，該架構將曾經以單一供應商，以硬體為中心的RAN分解為幾個部分，可互操作的標準精確定義了這些部分之間的接口。
虛擬化
Fronthaul接口正在從私有的CPRI接口過渡到開放的乙太網。乙太網通過使用通用的商用現成網絡設備允許前傳流量在物理節點之間切換來實現虛擬化。結果，流量將引導到具有備用容量和基帶處理啟動新實例的節點。
創新
以前小型無線設備廠商無法與現有eNB互操作，因此無法進入網絡。運營商無法部署小型供應商提供的任何突破性技術，除非使用了他們的eNB。小型供應商缺乏建立完整無線接入網的資源和能力，而開放的接口解決了這個問題。
小型公司的發展速度快於大型公司。通過使這些公司參與進來，運營商希望加速創新。
控制
更佳
新網元無需私用接口即可進行虛擬化，運營商更容易控制網絡優化和自定義設置。
圖 | O-RAN接口的分割與演進歷程
O-RAN接口的分割與演進經歷了幾個階段才到了當前的設計。作為gNB拆分的一部分，拆分級別描述了gNB的功能如何跨多個組件分布。O-RAN聯盟提出了一種將gNB分解為3個特定組件的模型：處理上層協議的中央單元（O-CU），分布式單元（O-DU）和無線單元（ O-RU）。O-RAN聯盟還同意使用7.2x拆分級別定義作為O-DU和O-DU之間的接口。下圖顯示了由O-CU，O-DU和O-RU集成的gNodeB（gNB）的協議分割和接口。
由O-CU，O-DU和O-RU集成的gNodeB（gNB）的協議分割和接口
理想美好 顯示骨感
主流廠商並不積極，未來路徑依然模糊
O-RAN開放與智能的願景十分美麗，但一側是運營商為降本增效的火熱推動，一側是主流通信設備廠商「假積極」式的旁觀。一位來自中國移動的高管在與與非網記者的交談之中也透露了這一點，「O-RAN進程不容樂觀，主流通信廠商並不積極，未來路徑還是有些模糊的。」
針對這一論點，創道諮詢合伙人步日欣告訴與非網，「目前O-RAN產品還不成熟，特別是宏基站設備，還不能滿足運營商的要求。在已經完成的運營商5G設備招標中，從中標情況來看，也沒有O-RAN產品。」
「NSA的建網模式，運營商拋不開傳統設備商。當然，未來SA將是主流的組網模式，那時候對O-RAN才可能有機會。但也不是絕對的，還需要看O-RAN產業鏈是否成熟，能否滿足運營商對設備性能和魯棒性的嚴苛要求，更困難的在於如何協調多樣化供應商之間的標準統一和互聯互通。所以，短時間內打破壁壘的可能性不大，新晉的供應商的機會並不多。」 步日欣補充道。
NSA組網中O-RAN機會渺茫，於是筆者又進一步地去了解了SA組網招投標的近況。根據中國電信、中國聯通發布的「2020年5G SA新建工程無線主設備聯合集採結果」顯示，中標者依然是我們熟悉的華為、中興、愛立信和大唐移動，與以往不同的是，受到中美貿易戰的影響，國外設備商的份額相對減少了，但並無新晉廠商加入。
就步日欣提到的「多供應商之間的標準統一和互聯互通」問題，是德科技技術人員也表示，「O-RAN需要更加嚴格的測試才能保證正常地運行。過去，根據3GPP要求將eNB作為整體進行測試就足夠了，所需的測試點集中在UE和backhaul接口上。隨著 Open RAN和分布式RAN的引入，現在有必要單獨測試每個組件是否符合標準, 而且測試組合組件的互操作性也很重要。一致性和互操作性測試是糾正任何性能問題所必需的測試，以確保所有網絡組件符合接口規格並且所有組件能一起工作。」
此外，硬體白盒化帶來的負面效應，特別是能耗問題，一直是一個不能完全消除的問題，這是白盒化通用硬體功能冗餘性帶來的必然副作用，目前只能通過偏定製化的ASIC晶片來緩解這個問題。同時，把不同設備商的組件進行隨意組裝的開放、靈活理念，在一定程度上會增加站點TCO，將基站建設與管理帶入碎片化的池沼。
網絡定製化需求強勁，O-RAN仍將負重前行
O-RAN未來路徑依然模糊是運營商面臨的現狀，但不得不承認5G網絡進入切片化、個性化時代，啞管道的運營很難滿足和支撐5G網絡的建設和運營。
主要通信設備廠商不積極怎麼辦？運營商只能從自身平臺搭建和標準完善入手，以小基站為切入點，培養一批O-RAN 「新供應商」。針對這一觀點，中國移動通信研究院綠色通信研究中心表示，「O-RAN智能控制平臺的發展目前正處在從0到1的發展階段。技術上，要進一 步打通CT和IT、DT的壁壘，包括形成跨域的數據信息和認知體系。商業上，基於5G典型業務eMBB以及具體的垂直行業需求，提供擊中客戶痛點的網絡能力及xAPP，通過一個個具體案例來逐步實現O-RAN智控平臺的落地和商業化。」
O-RAN領域出不了第二個華為
「5G的投資邏輯，依舊是『進口替代』，這個『進口替代』不僅僅是政治問題，也是中國改革開放以來各個行業的演進最基本規律。哪個環節存在進口替代機會，哪個環節就存在投資價值。」 創道諮詢合伙人步日欣如是說。
從基站產業鏈來看，『進口替代』含金量最高的環節就是射頻器件。從O-RAN產業變革機會來看，可能會給一些核心元器件和核心軟體廠商帶來機會，比如處理器、協議棧軟體、基帶處理軟體、作業系統等等。
他認為，從投資機構角度來看，單純依靠O-RAN的機會，再出現幾個中興華為，可能性是不大的，畢竟中興華為也是會跳舞的大象，不會任憑市場將他們甩開，這是很多投資機構的共識。但隨著市場的演進，核心設備的解耦合，從小基站入手，會慢慢培養一批小基站設備商、核心部件供應商。
寫在最後
開放和封閉是對立且矛盾的模式，兩個模式各有優劣，開放可以通過多樣化和開放性來降低成本、推動技術演進，封閉性可以通過一致性和可控性來提高效率。但目前針對電信設備行業，特別是無線通信基站行業，已經形成了封閉設備和系統的行業現狀，有限數量的供應商和有限數量的客戶，形成了一個穩定的平衡，這是有其存在合理性的，要打破既有的穩固模式，不會那麼順利。
此外，即使O-RAN推廣順利，也不意味著會冒出一堆電信設備供應商，更不意味著運營商自己採購標準化零部件進行設備組裝，最後的市場格局也肯定是較高的市場集中度，產品責任也必然落在類似於中興、華為這樣的設備供應商身上，只是理想狀態下O-RAN設備不再是黑盒設備，此時的設備供應商的產品更加開放與智能。至於網絡的運維，還是依賴運營商自身團隊，但也必須承認，設備的開放性越高、產品越多樣化，運維工作會越複雜，會給運營商運維工作帶來更高挑戰。
特別鳴謝
步日欣 | 創道諮詢合伙人
是德科技