開放式無線接入網(wǎng)絡(luò)之爭(zhēng)影響了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的互操作性
無線網(wǎng)絡(luò)行業(yè)是否正在開放封閉的系統(tǒng)？
Open RAN之爭(zhēng)影響了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的互操作性
在2023年6月于日本大阪舉辦的一次會(huì)議上，蜂窩技術(shù)行業(yè)的利益相關(guān)者共聚一堂，旨在針對(duì)一個(gè)產(chǎn)生了令人驚奇的深遠(yuǎn)影響的技術(shù)怪象提出解決方案。其中的關(guān)鍵在于，在定義互操作性時(shí)，是誰(shuí)說了算：是大牌供應(yīng)商、專用組件的小型制造商、手機(jī)服務(wù)給予商，還是整個(gè)行業(yè)的混合體。
互操作性之爭(zhēng)導(dǎo)致了開放式無線接入網(wǎng)絡(luò)（Open RAN）運(yùn)動(dòng)，其支持者希望打破無線網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的等級(jí)制度，讓更多的公司在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中充當(dāng)更重要的角色。
無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）是蜂窩網(wǎng)絡(luò)（例如蜂窩塔）的一部分，它能將手機(jī)等單個(gè)設(shè)備連接到中央有線核心網(wǎng)絡(luò)。Open RAN希望讓各個(gè)RAN組件之間的接口“開放”，無論組件的制造者是誰(shuí)，它們都能夠交互。該理念與傳統(tǒng)的RAN開發(fā)背道而馳。在傳統(tǒng)RAN的開發(fā)過程中，愛立信、華為、諾基亞等供應(yīng)商會(huì)建立端到端網(wǎng)絡(luò)，不能與其他供應(yīng)商的組件交互。
2018年，隨著總部位于德國(guó)阿爾夫特的O-RAN聯(lián)盟創(chuàng)建，Open RAN運(yùn)動(dòng)得到開展。不過，這并不是說整個(gè)行業(yè)都立即加入其中。實(shí)際上，最初，該行業(yè)因?yàn)檫@個(gè)問題分為了兩個(gè)陣營(yíng)。
其中一個(gè)陣營(yíng)是制造網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件的供應(yīng)商，他們?cè)噲D讓自己的系統(tǒng)與其他供應(yīng)商的設(shè)備不兼容，從而取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另一個(gè)陣營(yíng)是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，例如美國(guó)電話電報(bào)公司、德國(guó)電信、法國(guó)Orange電信或其他手機(jī)服務(wù)給予商，他們希望有機(jī)會(huì)混合和匹配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件，避免被鎖定在一個(gè)供應(yīng)商的生態(tài)系統(tǒng)中，跨越幾代蜂窩系統(tǒng)。
這是一座2020年安裝在德國(guó)的5G手機(jī)信號(hào)塔，它使用了一種名為RAN的專用系統(tǒng)來傳輸、接收和處理無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。為了給予更好的通用性和接入服務(wù)，現(xiàn)在人們正在努力開放RAN。
此外，還有人希望開放接口允許小型供應(yīng)商進(jìn)入市場(chǎng)。理論上，這些供應(yīng)商可以專注于構(gòu)建非常好的組件，而不必?fù)?dān)心客戶會(huì)因?yàn)闊o法輕松地將其設(shè)備集成到端到端系統(tǒng)中而忽略他們。
過去幾年里，Open RAN的開展似乎忽快忽慢。例如，O-RAN聯(lián)盟在5年多里就從5個(gè)創(chuàng)始成員開展到300多個(gè)參與者，該組織已經(jīng)有了101個(gè)公開可用的開放性RAN規(guī)范，而且該組織的技術(shù)小組正在開發(fā)更多規(guī)范。
雖然整個(gè)行業(yè)已經(jīng)探索了6種“拆分”（即拆分RAN組件，實(shí)現(xiàn)開放接口的方法），但隨后的開展集中在了一種名為7.2x的特定拆分上，該拆分可創(chuàng)建開放式前傳接口。開放式前傳能夠在被稱為射頻單元（例如蜂窩塔頂部的天線）和分布式單元（檢查錯(cuò)誤和重復(fù)數(shù)據(jù)）的組件之間傳送數(shù)據(jù)，以及處理其他任務(wù)。
雖然7.2x占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但由于設(shè)備供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在什么是足夠“開放”的接口的問題上存在分歧，其他方向的進(jìn)展有所放緩。對(duì)Open RAN部署的總體投資有所下降，最近Dell’ Oro集團(tuán)的分析師估計(jì)，到2027年，Open RAN的收入將僅占全球RAN市場(chǎng)的15%，比他們之前預(yù)測(cè)的低5%。英國(guó)的沃達(dá)豐按照英國(guó)政府2020年頒布的命令于2027年前拆除和更換華為組件，雖然早些時(shí)候宣布將在2500個(gè)蜂窩站點(diǎn)安裝Open RAN組件，但該公司正在選擇用愛立信設(shè)備取代更多站點(diǎn)（3500個(gè)）。
無線網(wǎng)絡(luò)的RAN起著中間媒介的作用，它能夠?qū)⑹謾C(jī)等終端設(shè)備連接到更廣闊的世界Open RAN的支持者希望RAN組件，尤其是射頻單元(RU)、分布式單元(DU)和集中式單元(CU)之間的接口能夠被標(biāo)準(zhǔn)化以便來自不同公司的組件能夠混合并匹配最流行的拆分被稱為7.2x，它會(huì)優(yōu)先在RU和DU之間創(chuàng)建一個(gè)靈活接口(稱為“x”被稱為開放式前傳.
Open RAN需要新的蜂窩部署，除了“拆除和更換”之外，無線網(wǎng)絡(luò)行業(yè)不想做更多。畢竟整個(gè)行業(yè)剛剛完成了多年來首次推出5G的龐大工作。“未來5到7年內(nèi)，我熟悉的西歐和美國(guó)的大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商可能不會(huì)真正開始其他的大規(guī)模部署。”曾任荷蘭T-首席技術(shù)和信息官的無線網(wǎng)絡(luò)行業(yè)顧問基姆?拉爾森（Kim Larsen）說。該時(shí)間表與許多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商考慮6G部署的時(shí)間一致，因此Open RAN可能會(huì)在6G中發(fā)揮更大的作用。
這就又回到了大阪會(huì)議的話題。隨著Open RAN不斷形成，其中仍有許多技術(shù)問題有待解決。日本的議程上有一個(gè)具體的問題，即如何整合大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）天線陣列，為了同時(shí)準(zhǔn)確地將多路信號(hào)發(fā)送到多個(gè)設(shè)備，這種陣列包含了大量天線。
問題是大規(guī)模多輸入多輸出陣列與開放式前傳接口結(jié)合不佳。簡(jiǎn)而言之，由于拆分7.2x開放式前傳的特點(diǎn)，當(dāng)與大規(guī)模多輸入多輸出配合時(shí)，必須處理的數(shù)據(jù)量太多。與單一供應(yīng)商的RAN裝置相比，供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商得到的性能下降了40%。
大規(guī)模多輸入多輸出在5G網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且有可能在6G網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮更大的作用，因此，確保它能夠與開放式前傳一起工作很重要。在大阪會(huì)議上，O-RAN聯(lián)盟成員同意采用兩種解決方案作為可選“運(yùn)營(yíng)模式”，具體的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可按需選擇。
人們期望的是，大型設(shè)備供應(yīng)商在其RAN接口中實(shí)現(xiàn)這兩種運(yùn)營(yíng)模式。其好處顯而易見：對(duì)于任何網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的需求，他們可以給予一個(gè)解決方案，而不是開發(fā)、制造和銷售兩種不同類型的組件。其代價(jià)是，開放式前傳兩端的組件變得更加復(fù)雜，特征和功能成倍增加。
不過，比其他特定技術(shù)協(xié)議都更值得注意的是，大阪會(huì)議上的妥協(xié)表明了Open RAN更大的開展趨勢(shì)，即在最初的抵制之后，大型供應(yīng)商現(xiàn)在持續(xù)地參與這一過程。關(guān)于大阪協(xié)議，Analysys Mason的分析師卡洛琳?加布里埃爾（Caroline Gabriel）寫道：“除了邁韋尼（Mavenir）以外，參與者的名單可能涉及每一項(xiàng)傳統(tǒng)的RAN標(biāo)準(zhǔn)工作?！?（加布里埃爾沒有回應(yīng)評(píng)論請(qǐng)求。）
盡管有大型公司充分參與，但O-RAN聯(lián)盟表示，所有參與者都將繼續(xù)有平等貢獻(xiàn)的機(jī)會(huì)。
拉爾森說，將該行業(yè)視為圍繞一般設(shè)備供應(yīng)商的完全整合是不準(zhǔn)確的。“我不認(rèn)為這意味著初創(chuàng)公司或規(guī)模較小的公司必定會(huì)失去一切。”他說，“我覺得可能會(huì)出現(xiàn)市場(chǎng)細(xì)分。像諾基亞、愛立信和三星這樣的大型公司將專注于現(xiàn)有的大型網(wǎng)絡(luò)，規(guī)模小的初創(chuàng)公司將專注于私有網(wǎng)絡(luò)，而這是一項(xiàng)真正在增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)?！?nbsp;
作者：Michael Koziol
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