“4G 改變生活,5G 改變社會(huì)”,不同于 4G 時(shí)代窄帶向寬帶的推進(jìn),5G 時(shí)代的到來被賦予了全社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級(jí)的厚望。為此,5G 建設(shè)被納入新基建之首,被預(yù)估將帶來萬億級(jí)經(jīng)濟(jì)增加值,政府等相關(guān)機(jī)構(gòu)也頻頻推出各項(xiàng)政策及方案以推動(dòng) 5G 的發(fā)展。
?信息源:工信部、開源證券研究所
5G 帶來的變革,意味著未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍從 C 端拓展到 B 端,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也將實(shí)現(xiàn)從基于“流量”的商業(yè)模式向“價(jià)值”模式的過渡。不過,要如同 IT 云服務(wù)一般,做到網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)(Network as a Service,Naas),實(shí)現(xiàn)按需供應(yīng)給無線網(wǎng)絡(luò)使用者,就必須打破現(xiàn)有電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生態(tài)封閉的現(xiàn)實(shí)。
信息源:Dell'Oro Group、開源證券研究所
根據(jù)全球知名調(diào)研機(jī)構(gòu) Dell'Oro 的最新數(shù)據(jù)顯示,2020 年第一季度,全球通信市場(chǎng)份額排名為:華為(28%)、諾基亞(15%)、愛立信(14%)、中興通訊(11%)、思科(6%)??梢娡ㄐ蓬I(lǐng)域供應(yīng)商依然集中,這種封閉的設(shè)備生態(tài)將給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)繁榮帶來挑戰(zhàn)。
首先,在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中,運(yùn)營商會(huì)面臨“三個(gè) 3 倍”問題——5G 的建設(shè)成本、基站耗能、建站密度都是 4G 的 3 倍,過于封閉的生態(tài)使得運(yùn)營商的議價(jià)能力不足,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)成本居高不下。
其次,在萬物互聯(lián)的時(shí)代,移動(dòng)應(yīng)用生態(tài)高度碎片化,過于封閉的生態(tài)意味著參與者少,人力資源相對(duì)有限,針對(duì)不同的移動(dòng)應(yīng)用分別構(gòu)建創(chuàng)新移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方案的周期就會(huì)拉長、見效相應(yīng)變慢。
最后,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)“價(jià)值”模式的前提是充分調(diào)動(dòng)產(chǎn)業(yè)資源,引入更多的場(chǎng)景應(yīng)用商,才能構(gòu)建更加豐富、優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)解決方案,而過于封閉的生態(tài)將成為其發(fā)展的絆腳石。
OPERATOR MEMBERS | 信息源:O-RAN
為了解決以上問題,2018 年 3 月,AT&T、中國移動(dòng)、德國電信、NTT DOCOMO 和 Orange 五家運(yùn)營商在 MWC 巴塞羅那展期間聯(lián)合宣布成立 ORAN 聯(lián)盟,由原來的 C-RAN 聯(lián)盟和 xRAN 論壇合并而成(C-RAN 聯(lián)盟主要由中國企業(yè)組成,xRAN 論壇主要由 AT&T、NTT DOCOMO 等美日韓和歐洲企業(yè)組成),目標(biāo)就是推動(dòng)新一代無線接入網(wǎng)絡(luò)的開放化。目前已有 26 家運(yùn)營商加入,涵蓋了全球主要運(yùn)營商陣容,聯(lián)盟的產(chǎn)業(yè)鏈成員已達(dá) 177 家。
O-RAN 到底是什么?
信息源:O-RAN
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(wǎng)。它是目前業(yè)界較為公認(rèn)的能夠?qū)崿F(xiàn) 5G 普及化的無線接入解決方案之一。 O-RAN 的核心技術(shù)理念是:將無線系統(tǒng)設(shè)備切分為標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)組件分層獨(dú)立研發(fā),可支持有限推進(jìn)硬件加速器、通用硬件平臺(tái)和 RRU 子系統(tǒng)的硬件獨(dú)立解耦采購。
此外,根據(jù)中國移動(dòng)通信研究院綠色通信研究中心發(fā)表的《O-RAN 智能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與邊緣應(yīng)用》一文,實(shí)現(xiàn) O-RAN 的核心有兩點(diǎn):一是,采用硬件的集約化統(tǒng)一芯片選型,壓低硬件設(shè)備制造和生產(chǎn)成本;二是,在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上,在網(wǎng)絡(luò)邊緣引入無線網(wǎng)絡(luò)智能控制平臺(tái)、無線智能管理器以及開放的標(biāo)準(zhǔn)化接口。
RAN 的解耦、虛擬化與 O-RAN 的演進(jìn)
O-RAN 概念已誕生兩年多時(shí)間,但話題熱度一直不減。一方面,根據(jù)三大運(yùn)營商的預(yù)算,2020 年在 5G 方面的資本開支近 2000 億,事關(guān)大筆資金;另一方面,上到投資者,下至技術(shù)愛好者,都非常關(guān)心目前 RAN 的解耦、虛擬化進(jìn)展,以期進(jìn)行下一步動(dòng)作。
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RAN 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) | 信息源:知網(wǎng)
針對(duì) RAN 解耦、虛擬化問題,是德科技的技術(shù)人員告訴與非網(wǎng),4G 及以前的移動(dòng)接入網(wǎng)的部署依賴于同一廠商或多家廠商的專有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。傳統(tǒng)上,一家移動(dòng)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來自有限的幾家系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商,大多數(shù)情況下,運(yùn)營商建網(wǎng)會(huì)按照區(qū)域劃分分包給不同系統(tǒng)設(shè)備廠商,運(yùn)營商將此單片區(qū)域稱為單個(gè)供應(yīng)商“區(qū)域”。RRU 和 BBU 天然地來自同一系統(tǒng)設(shè)備制造商,這些設(shè)備共同構(gòu)成了 LTE 中的 eNodeB(eNB)。
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黑盒狀態(tài)的 RAN | 信息源:知網(wǎng)
在 O-RAN 聯(lián)盟推動(dòng)下,全球運(yùn)營商正在推動(dòng)采用適用于 5G 的開放式 RAN。O-RAN 聯(lián)盟定義了 5G RAN 架構(gòu),該架構(gòu)將曾經(jīng)以單一供應(yīng)商,以硬件為中心的 RAN 分解為幾個(gè)部分,可互操作的標(biāo)準(zhǔn)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 接口過渡到開放的以太網(wǎng)。以太網(wǎng)通過使用通用的商用現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備允許前傳流量在物理節(jié)點(diǎn)之間切換來實(shí)現(xiàn)虛擬化。結(jié)果,流量將引導(dǎo)到具有備用容量和基帶處理啟動(dòng)新實(shí)例的節(jié)點(diǎn)。
??? ?創(chuàng)新:以前小型無線設(shè)備廠商無法與現(xiàn)有 eNB 互操作,因此無法進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營商無法部署小型供應(yīng)商提供的任何突破性技術(shù),除非使用了他們的 eNB。小型供應(yīng)商缺乏建立完整無線接入網(wǎng)的資源和能力,而開放的接口解決了這個(gè)問題。
??? ?創(chuàng)新速度:小型公司的發(fā)展速度快于大型公司。通過使這些公司參與進(jìn)來,運(yùn)營商希望加速創(chuàng)新。
??? ?更好的控制:新網(wǎng)元無需私用接口即可進(jìn)行虛擬化,運(yùn)營商更容易控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和自定義設(shè)置。
?圖 | O-RAN 接口的分割與演進(jìn)歷程
O-RAN 接口的分割與演進(jìn)經(jīng)歷了幾個(gè)階段才到了當(dāng)前的設(shè)計(jì)。 作為 gNB 拆分的一部分,拆分級(jí)別描述了 gNB 的功能如何跨多個(gè)組件分布。O-RAN 聯(lián)盟提出了一種將 gNB 分解為 3 個(gè)特定組件的模型:處理上層協(xié)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(lián)盟還同意使用 7.2x 拆分級(jí)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(xié)議分割和接口。
圖 | 由 O-CU,O-DU 和 O-RU 集成的 gNodeB(gNB)的協(xié)議分割和接口
O-RAN 進(jìn)程不容樂觀,主流通信廠商并不積極,未來路徑依然模糊
O-RAN 開放與智能的愿景十分美麗,但一側(cè)是運(yùn)營商為降本增效的火熱推動(dòng),一側(cè)是主流通信設(shè)備廠商“假積極”式的旁觀。一位來自中國移動(dòng)的高管在與與非網(wǎng)記者的交談之中也透露了這一點(diǎn),“O-RAN 進(jìn)程不容樂觀,主流通信廠商并不積極,未來路徑還是有些模糊的。”
針對(duì)這一論點(diǎn),創(chuàng)道咨詢合伙人步日欣告訴與非網(wǎng),“目前 O-RAN 產(chǎn)品還不成熟,特別是宏基站設(shè)備,還不能滿足運(yùn)營商的要求。在已經(jīng)完成的運(yùn)營商 5G 設(shè)備招標(biāo)中,從中標(biāo)情況來看,也沒有 O-RAN 產(chǎn)品。”
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“NSA 的建網(wǎng)模式,運(yùn)營商是拋不開傳統(tǒng)的設(shè)備供應(yīng)商的,各廠商由于是封閉型的黑盒設(shè)備,兼容其他廠商是存在各種人為和非人為的障礙,所以運(yùn)營商不是喜不喜歡的問題,而是有沒有選擇的問題。當(dāng)然了,未來 SA 將是主流的組網(wǎng)模式,那時(shí)候?qū)?O-RAN 才可能有機(jī)會(huì)。但也不是絕對(duì)的,還需要看 O-RAN 產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠癯墒欤芊駶M足運(yùn)營商對(duì)設(shè)備性能和魯棒性的嚴(yán)苛要求,更困難的在于如何協(xié)調(diào)多樣化供應(yīng)商之間的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和互聯(lián)互通。所以,短時(shí)間內(nèi)打破壁壘的可能性不大,新晉的供應(yīng)商的機(jī)會(huì)并不多?!?步日欣補(bǔ)充道。
NSA 組網(wǎng)中 O-RAN 機(jī)會(huì)渺茫,于是筆者又進(jìn)一步地去了解了SA 組網(wǎng)招投標(biāo)的近況。根據(jù)中國電信、中國聯(lián)通發(fā)布的“2020 年 5G SA 新建工程無線主設(shè)備聯(lián)合集采結(jié)果”顯示,中標(biāo)者依然是我們熟悉的華為、中興、愛立信和大唐移動(dòng),與以往不同的是,受到中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響,國外設(shè)備商的份額相對(duì)減少了,但并無新晉廠商加入。
?信息源:通信世界網(wǎng)、開源證券研究所
就步日欣提到的“多供應(yīng)商之間的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和互聯(lián)互通”問題,是德科技技術(shù)人員也表示,“O-RAN 需要更加嚴(yán)格的測(cè)試才能保證正常地運(yùn)行。過去,根據(jù) 3GPP 要求將 eNB 作為整體進(jìn)行測(cè)試就足夠了,所需的測(cè)試點(diǎn)集中在 UE 和 backhaul 接口上。隨著 Open RAN 和分布式 RAN 的引入,現(xiàn)在有必要單獨(dú)測(cè)試每個(gè)組件是否符合標(biāo)準(zhǔn), 而且測(cè)試組合組件的互操作性也很重要。一致性和互操作性測(cè)試是糾正任何性能問題所必需的測(cè)試,以確保所有網(wǎng)絡(luò)組件符合接口規(guī)格并且所有組件能一起工作?!?/p>
此外,硬件白盒化帶來的負(fù)面效應(yīng),特別是能耗問題,一直是一個(gè)不能完全消除的問題,這是白盒化通用硬件功能冗余性帶來的必然副作用,目前只能通過偏定制化的 ASIC 芯片來緩解這個(gè)問題。同時(shí),把不同設(shè)備商的組件進(jìn)行隨意組裝的開放、靈活理念,在一定程度上會(huì)增加站點(diǎn) TCO,將基站建設(shè)與管理帶入碎片化的池沼。
網(wǎng)絡(luò)定制化需求強(qiáng)勁,O-RAN 仍將負(fù)重前行
O-RAN 未來路徑依然模糊是運(yùn)營商面臨的現(xiàn)狀,但不得不承認(rèn) 5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了切片化、個(gè)性化的時(shí)代,啞管道的運(yùn)營很難滿足和支撐 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)營。
?主要通信設(shè)備廠商不積極怎么辦?運(yùn)營商只能從自身平臺(tái)搭建和標(biāo)準(zhǔn)完善入手,以小基站為切入點(diǎn),培養(yǎng)一批 O-RAN “新供應(yīng)商”。針對(duì)這一觀點(diǎn),中國移動(dòng)通信研究院綠色通信研究中心表示,“O-RAN 智能控制平臺(tái)的發(fā)展目前正處在從 0 到 1 的發(fā)展階段。技術(shù)上,要進(jìn)一 步打通 CT 和 IT、DT 的壁壘,包括形成跨域的數(shù)據(jù)信息和認(rèn)知體系。商業(yè)上,基于 5G 典型業(yè)務(wù) eMBB 以及具體的垂直行業(yè)需求,提供擊中客戶痛點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)能力及 xAPP,通過一個(gè)個(gè)具體案例來逐步實(shí)現(xiàn) O-RAN 智控平臺(tái)的落地和商業(yè)化?!?/p>
O-RAN 與投資“風(fēng)向標(biāo)”
?“5G 的投資邏輯,依舊是‘進(jìn)口替代’,這個(gè)‘進(jìn)口替代’不僅僅是政治問題,也是中國改革開放以來各個(gè)行業(yè)的演進(jìn)最基本規(guī)律。哪個(gè)環(huán)節(jié)存在進(jìn)口替代機(jī)會(huì),哪個(gè)環(huán)節(jié)就存在投資價(jià)值。” 創(chuàng)道咨詢合伙人步日欣如是說。
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“從基站產(chǎn)業(yè)鏈來看,‘進(jìn)口替代’含金量最高的環(huán)節(jié)就是射頻器件。從 O-RAN 產(chǎn)業(yè)變革機(jī)會(huì)來看,可能會(huì)給一些核心元器件和核心軟件廠商帶來機(jī)會(huì),比如處理器、協(xié)議棧軟件、基帶處理軟件、操作系統(tǒng)等等,畢竟原來這些都是封閉到無法進(jìn)入的領(lǐng)域。從投資機(jī)構(gòu)角度來看,單純依靠 O-RAN 的機(jī)會(huì),再出現(xiàn)幾個(gè)中興華為,可能性是不大的,畢竟中興華為也是會(huì)跳舞的大象,不會(huì)任憑市場(chǎng)將他們甩開,這是很多投資機(jī)構(gòu)的共識(shí)。但對(duì)于整個(gè)生態(tài)中是否存在其他投資機(jī)會(huì)這個(gè)問題,這一點(diǎn)是肯定的,隨著市場(chǎng)的演進(jìn),核心設(shè)備的解耦合,從小基站入手,會(huì)慢慢培養(yǎng)一批小基站設(shè)備商、核心部件供應(yīng)商,這些即便無法成為新的中興華為,在資本市場(chǎng)也是有很高的投資價(jià)值,因?yàn)檫@個(gè)市場(chǎng)足夠大,能夠容納太多的獨(dú)角獸。” 步日欣補(bǔ)充道。
寫在最后
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開放和封閉是對(duì)立且矛盾的模式,兩個(gè)模式各有優(yōu)劣,開放可以通過多樣化和開放性來降低成本、推動(dòng)技術(shù)演進(jìn),封閉性可以通過一致性和可控性來提高效率。但目前針對(duì)電信設(shè)備行業(yè),特別是無線通信基站行業(yè),已經(jīng)形成了封閉設(shè)備和系統(tǒng)的行業(yè)現(xiàn)狀,有限數(shù)量的供應(yīng)商和有限數(shù)量的客戶,形成了一個(gè)穩(wěn)定的平衡,這是有其存在合理性的,要打破既有的穩(wěn)固模式,不會(huì)那么順利。
此外,即使 O-RAN 推廣順利,也不意味著會(huì)冒出一堆電信設(shè)備供應(yīng)商,更不意味著運(yùn)營商自己采購標(biāo)準(zhǔn)化零部件進(jìn)行設(shè)備組裝,最后的市場(chǎng)格局也肯定是較高的市場(chǎng)集中度,產(chǎn)品責(zé)任也必然落在類似于中興、華為這樣的設(shè)備供應(yīng)商身上,只是理想狀態(tài)下 O-RAN 設(shè)備不再是黑盒設(shè)備,此時(shí)的設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)品更加開放與智能。至于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維,還是依賴運(yùn)營商自身團(tuán)隊(duì),但也必須承認(rèn),設(shè)備的開放性越高、產(chǎn)品越多樣化,運(yùn)維工作會(huì)越復(fù)雜,會(huì)給運(yùn)營商運(yùn)維工作帶來更高挑戰(zhàn)。
鳴謝:
創(chuàng)道咨詢合伙人? 步日欣
是德科技
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