O-RAN:待解的“挑战”(附一张图)
“
多样化供应,还是术业有专攻?O-RAN是传统5G建网的挑战者,但这个挑战者还面临哪些“挑战”?
”
文 | 通信产业报(网) 党博文
今年年初,一则四个主流国际大T关于O-RAN的新闻引起业界广泛关注,如“一石激起千层浪”,引发业界对O-RAN新的关注与思考。
1月21日,据外媒报道,德国电信、沃达丰集团德国电信和Orange宣布在Open RAN(开放式无线接入网络)技术方面建立合作关系,将其作为未来移动通信网络的首选技术部署,并确保Open RAN技术在欧洲大陆的尽快部署。在联合声明中,四家运营商主要阐述了Open RAN将成为RAN的技术选择,并将尽早推出各自相关数量的Open RAN技术,以支持健康生态系统的发展。
在无线网络建设中,基站及其配套设施一直是运营商网络综合成本(TCO)的主要部分之一,而O-RAN这一概念也是运营商在5G建设和运维压力大的大背景下提出的,其愿景是希望通过接口开放化、软件开源化、硬件白盒化、网络智能化、网络功能的虚拟化这“新五化”为运营商打造“开放”、“开源”与“智能”的高灵活、低成本无线网络,然而自成立至今,其推进速度一直不温不火,此次欧洲四大运营商齐发声支持O-RAN意味着什么?对5G建设发展格局会产生何种影响?
挑战者:催生多样化供应
目前,业界谈起的O-RAN主要包含了O-RAN与Open RAN和Open v-RAN。其中,ORAN联盟是以全球运营商为主的项目,旨在推动新一代无线接入网络的开放,已成立9个工作组,另增3个聚焦组+1个开源社区。
从技术标准来看,O-RAN试图主导技术的标准化实现,对3GPP进行尝试性的引导,定义新的逻辑网元和接口,O-RAN的目标是RAN的接口开放化,O-RAN不一定是硬件的虚拟化,强调的是硬件的白盒化,即设计开放。
而Open RAN是TIP中Access的一个工作组,由Vodafone和Telefonica主导,该工作组的目标是开发基于通用处理平台GPPP和分解软件的RAN技术,Open RAN不是技术组织和标准组织。
Open v-RAN则由Cisco和Inter主导,目标是RAN硬件的虚拟化,总的来看,在三个开放性RAN组织中,O-RAN成员最多且运作更像标准组织,影响力最大,且与Open RAN展开协作,而创立者和组织成员中主要以芯片厂商与运营商和小设备商组成。
康普运营商网络东北亚区无线网络业务销售总监&亚太区全球OEM销售负责人林海峰认为,此次以德国电信为主的四大运营商携手签署MOU,承诺共同推进和实施开放的RAN接口设备的发展,同时积极和O-RAN、TIP等国际化组织合作,是实现开放无线接口设备和供应商快速追赶现有无线接入巨头的重大举措。
“O-RAN联盟的成立,打破了现有的商业模式,也催生出规模更小、更多样化的供应商。”赛灵思通信业务主管总监Gilles Garcia在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示,O-RAN最近几年的部署场景,将仅限于一部分,或者说一小部分的新建网络,农村还有企业市场,对于运营商、5G市场来说,O-RAN都是一个新事物,所以必须要首先验证O-RAN是行之有效的、是可行的。
挑战者待解的“挑战”
有预计表明,O-RAN在最近几年里的部署场景将仅限于部分/小部分新建网络、农村和企业场景,但是要在能够支持非常高的流量负载、有各种频段、超高带宽以及极低时延的5G宏网络中进行部署则面临非常大的技术、集成、成本等多方面挑战。
在接口开放上,由于O-RAN进一步开放前传接口,并在管理层和RAN新引入了Non-Real-Time RIC和Near-Real-Time RIC两个控制器,同时新增了A1、E2、O1、O2等接口,这将使得Open RAN架构更加复杂且带来安全风险。
业内人士指出,O-RAN采用Option 7-2x开放前传接口,O-DU和O-RU可以来自不同的厂家。这意味着O-DU不能完全控制O-RU,需要通过更高层的服务管理与编排层来辅助管理,这可能会带来通过前传接口向O-DU之上的北向系统发起中间人攻击的风险,并且,Near RT RIC存在潜在的安全漏洞,包括Near RT RIC与gNodeB冲突、xApps冲突、xApp信任根、RIC中的UE标识等问题。
在软件层面上,O-RAN软件社区与Linux Foundation合作,提供RAN相关的开源软件,但以O-CU为主的项目进展滞后严重,并且,从近半年的代码贡献数据看,一些厂商的态度并非很积极。
在硬件白盒上,目前O-RAN的白盒化已经到了专用硬件开放和标准化内部的硬件架构,正在制定和标准化5G小基站专用的嵌入式硬件内部的硬件架构,对此,有专家认为,硬件白盒化带来的负面效应,特别是能耗问题,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。
在运维智能上,O-RAN定义了一个新的网元RIC,处于封闭RAN的最边缘,通常与O-CU一起部署在云端,实现对RAN元素和资源的近实时控制和优化,关系到O-RAN系统运维的自动化和智能化的水平,定义了非实时RIC的A1接口和近实时RIC的E2接口。
但由于O-RAN引入多家供应商,对于运营商运维来说,原本只需要掌握两三家设备商的产品,现在数量上直接翻了几倍,无形中会增加学习成本和管理成本。设备故障时,难以划清责任,也会增加故障的恢复时间。
在设备互联互通上,在去年10月,第二次O-RAN联盟Plugfest测试分别在全球四个地区举行,共55家公司参加,测试场景包括,基于O-RAN开放接口的多厂商设备互操作,RAN虚拟化和RIC,从测试方案来看,参与演示的厂商不是单个厂商,就是一对一基于O-RAN开放接口的基础互通。
“从技术来看,基础互通并不太难,但性能和可靠性才是最重要的。”业内专家指出,如要满足商用化部署,还需在性能、可靠性等方面进行大量的验证和改善。
综合来看,目前O-RAN标准在持续推进中,但面临不少挑战,如安全、能耗、运维、性能、可靠性方面,都还有待解决,前路还很漫长。
术业有专攻?
回顾设备商的发展历史,以华为、中兴、爱立信、诺基亚、中国信科等主设备厂家,越是自研专用芯片能力越强的设备厂商,其产品的竞争力越强,发展越好,而采取通用芯片器件的产品往往会受制于成本压力降低产品竞争力,因此从目前来看,5G设备专用芯片在实际使用性能表现方面,肯定比通用芯片更优。
而O-RAN公版白盒方案其本质就是同质化竞争,核心是比拼中美之间的白盒芯片和开源软件能力,我国移动通信历经从“跟随”到“引领”,虽在芯片和操作系统相对落后,但通过几十年的艰苦努力,中国在CT领域已经处于主导地位。
有专家认为,若快速导入O-RAN,将可能损害我国在5G/6G上的竞争力,降低我国在CT领域话语权。
毋庸置疑,移动应以开放的态度对待开放性RAN,拥抱新技术,敢于探索实践。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引入竞争和推动技术演进,封闭性可以通过一致性和可控性来提高效率。
因此,O-RAN并非作为5G另一个标准而存在,其本质只是一个实现架构和实现技术,它同样需要满足运营商对于功耗、性能、性价比的需求。
运营商希望通过O-RAN实现产业更加开放竞争,实现自动化运维,降低成本;通过RAN开源软件获取灵活性,提升商业竞争力。但从时间上来看,O-RAN要达到商用规模部署的程度,短期内难以实现,另外,O-RAN倘若真正规模发展起来,可能给运营商带来一些采购成本的下降,但开放导致产业链变长,设备集成度低,运营商成本降低可能性小。
2021年是中国5G网络实现纵深发展的一年,就5G基站本身而言,在网络边缘和神经末梢节点,不应该搞白盒化,恰恰应该通过专用化把基站设备做到“极简”,把能效比做到“极高”,使得基站更加容易部署,站点配套投资更小,站点TCO做到最低,更符合未来的基站发展趋势。