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5G RAN演进——我们的路线图



Nermin Mohamed

在这个由三篇稿件组成的系列文章中,我们将探讨5G和RAN的交融与促进。本文是第一篇,我们探讨RAN的市场状况以及RAN如何演进到Open RAN。

随着5G和物联网(IoT)的普及,无线网络面临的压力呈指数级增长。越来越多的终端用户加入网络,这对快速、经济高效RAN(无线接入网络)解决方案的需求也就越来越紧迫。使用传统RAN扩展大型网络的成本很高,因此许多运营商都在考虑虚拟RAN(vRAN)和Open RAN等可供选择的方向。让我们来看看这两项新技术为什么会引起全球运营商的关注。

传统RAN

在传统RAN中,运营商使用完全集成的基站来部署网络,其中无线电、硬件和软件由单一供应商作为封闭的专有解决方案提供,软件功能紧密集成在硬件之中。对无线网络进行任何升级或更改,即使变化很小,也需要更换整个网络的物理硬件——这是一个昂贵、费工且耗时的工作。此外,这种系统的专有性质将运营商锁定在单一供应商,而不能采用其他供应商提供的新技术或更节约成本的部件。

随着网络的扩展,运营商一直在对传统RAN解决方案进行改造,以使其更加开放。但是,这些解决方案仍然是专有的、供应商锁定的,甚少采用虚拟化技术,与其他供应商解决方案的互操作性也很难实现。

Open RAN有何不同?

简单地说,Open RAN为无线电系统中的硬件和软件定义了一套新的技术规范。整体上由两个虚拟化和开放这两个关键性的概念来推动。 

虚拟RAN做了两件非常重要的事情:一是将软件与硬件相分离,将计算任务从专门构建的、安装于特定位置的硬件转移到云端。这种可编程的RAN基础设施采用低成本的通用硬件构建,这意味着运营商可以使用一个虚拟化基板单元来支持多个无线电单元,而无须在每个基站配备专有的物理单元;二是让运营商可以引入和管理基于软件的RAN业务,而无须被迫更换底层硬件。

Open RAN使虚拟化的作用不止于此。它不仅将软件从硬件基础设施中分离出来,而且还将集中式单元(CU)、分布式单元(DU)和无线电单元(RU)之间的专有通信接口替换为开放的、基于标准的接口。这使运营商能够从不同的供应商处采购无线电单元、基带硬件和软件组件,选择最佳的产品来创建功能强大、与供应商无关的系统。

O-RAN联盟(支持O-RAN规范)和电信基础设施计划(使用Open RAN规范,请勿与在本博客系列中使用Open RAN相混淆)都致力于促进参考体系结构、标准和协议的演进,旨在降低进入壁垒、为运营商提供更多供应商和工具。风河深入参与了O-RAN联盟以及为这项工作积极做出贡献的StarlingX和Yocto Linux。风河与Open RAN社区的合作是5G Open RAN技术未来的关键,在时间、人员和软件方面的投资将会获得丰厚回报。

飞速增长——Open RAN前景光明

显而易见,Open RAN获得了强劲动力。ABI Research预测,到2030年,公共室外(宏蜂窝)网络RAN无线单元的总投资将达到695亿美元,而企业室内(小蜂窝)网络的总投资可能达到398亿美元。

从短期来看,Omdia预测,到2024年,Open RAN的年营收可能会达到30亿美元,约占4G和5G市场总收入的9%。Dell'Oro Group的另一项研究预测,全球Open RAN未来6年营收将以两位数的速度增长。这并不奇怪,因为Heavy Reading最近发布的一项调查显示,29%的电信公司预计在不到三年的时间内将会全面部署vRAN,而通常需要十年的时间。由于Open RAN具有巨大潜力,运营商计划在非常短的时间内进行大规模投资。

当前市场状况

迄今为止,Open RAN的市场机会主要是由绿地(Greenfield )布署推动的,主要是在农村地区和专用5G。更大的市场机会显然是棕地(Brownfield )布署,但这需要更多的时间来完成,因为运营商必须在不影响业绩的情况下将Open RAN集成到既有系统中。Open RAN技术可能需要三到五年的时间才能完全成熟,但由于开放式设计以及推动5G市场增长的经济动力和市场竞争,其速度应该会迅速加快。Open RAN市场具有大幅增长的潜力,从今天占RAN市场总量的1%增长到2025年的10%。

全世界的电信运营商都在拥抱Open RAN。英国沃达丰,这是一家传统的棕地运营商,已经与Parallel Wireless合作,推出了第一个实用化Open RAN的4G网络。在美国,Verizon是第一家部署vRAN的运营商,由风河公司的Wind River Studio支持。在全球范围内,包括Dish Network(美国)、德国电信(德国)、Orange and Turkcell(欧盟)和Telefonica (西班牙)在内,众多运营商都在测试并着手部署Open RAN。

由于标准、硬件和软件的选择都摆脱了供应商锁定,Open RAN技术有机会重新定义网络基础设施,并改变运营商和供应商进行新网络设计、构建和部署的方式。快速、高效、经济的Open RAN网络是电信行业发展的一种新方式,可以满足新型业务对复杂度和持续性等方面的需求。

在本系列文章的第二篇中,我们将要探讨向基于Open RAN的5G网络转型所带来的好处和遇到的挑战。