RAN,D-RAN,X-RAN和C-RAN
簡單的說,RAN就是基站,也就是網(wǎng)絡(luò)。在5G時代來臨之前,基站(RAN)是由三部分組成的:天線,RRU(射頻拉遠單元),BBU(基帶處理單元)。RRU是用來發(fā)射和接受信號的,BBU是用來處理信令消息的。
首先,小編帶領(lǐng)大家對無線接入側(cè)的歷史做一個簡單的回顧。
在1G和2G時代,BBU,RRU和供電單元等設(shè)備是放在一個柜子里的,十分臃腫
到了3G時代,提出了分布式基站。也就是將BBU和RRU分離,RRU甚至可以掛在天線下邊,不必與BBU放在同一個機柜里。這就是所謂的D-RAN(分布式無線接入網(wǎng))。隨著技術(shù)的發(fā)展(很大的原因是運營商維護成本太高了),C-RAN應運而生。
什么是C-RAN?就是Centralized RAN,也可以指Cloud- RAN,中文意思是集中化無線接入。還是采取BBU和RRU分離的方案,但是RRU無限接近于天線,這樣大大減少了通過饋線(天線與RRU的連接)的衰減;同時BBU遷移并集中于CO(中心機房),形成BBU基帶池;而CO與RRU通過前傳網(wǎng)絡(luò)連接。這樣非常有利于小區(qū)間協(xié)同工作,減少了傳輸中造成的衰減,節(jié)省成本。
海外運營商也在不斷探索更先進的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。2016年,AT&T帶領(lǐng)眾多海外運營商成立了x-RAN聯(lián)盟,目標是用開放可替代的標準化設(shè)備替代傳統(tǒng)的基于硬件的RAN。該聯(lián)盟側(cè)重于三個方面:將RAN控制平面與用戶平面耦合,構(gòu)建使用COTS硬件的模塊化eNodeB軟件堆棧,以及公開南向和北向接口。
X-RAN和C-RAN通常被認為是O-RAN的前身。
2018年6月,O-RAN聯(lián)盟正式成立,由中國移動、美國AT&T、德國電信、日本NTT DOCOMO、法國Orange等12家運營商聯(lián)合發(fā)起。O-RAN聯(lián)盟在現(xiàn)有的C-RAN聯(lián)盟的工作成果及目標上進行擴展,推動無線接入網(wǎng)向更開放及更智能的方向演進。
然而為什么要成立O-RAN聯(lián)盟呢?
O-RAN是如何誕生的
無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一直是運營商網(wǎng)絡(luò)綜合成本(TCO)的最主要部分,大致占比在60%~70%。大部分運營商剛經(jīng)歷4G網(wǎng)絡(luò)的巨大投資,就將面對5G網(wǎng)絡(luò)的投資建設(shè)壓力。
5G網(wǎng)絡(luò)不同于4G網(wǎng)絡(luò),5G網(wǎng)的速度快,帶寬大,頻段高,也就是說,5G網(wǎng)絡(luò)的穿透性會遠差于4G網(wǎng)絡(luò)。通俗地解釋一下,原來4G網(wǎng)覆蓋某一區(qū)域僅需要1個基站,而5G網(wǎng)覆蓋則需要5個基站。這么一來,未來中國就需要成百萬甚至上千萬的5G小基站。
同時,5G網(wǎng)絡(luò)又是運營商必須投資的網(wǎng)絡(luò),大規(guī)模建網(wǎng)勢必帶來極大的耗資,這時就需要引入新技術(shù)、新方案,通過方案革新降低建設(shè)難度、減少無線網(wǎng)絡(luò)投資。
在“無線互聯(lián)網(wǎng)”流量收入增長放緩、語音收入下降的背景下,垂直行業(yè)是運營商必須進入的“藍海市場”,拓展運營商的盈利能力將是5G網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)。垂直行業(yè)的新業(yè)務(wù)意味著更多樣的業(yè)務(wù)類型、更復雜的網(wǎng)絡(luò)管理,需要更高效的資源管理方案以及更靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以便于開展業(yè)務(wù)創(chuàng)新。
在這一大背景下,由運營商主導的O-RAN產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟應運而生,提出了“開放”和“智能”兩大核心愿景。
O-RAN的核心:標準化+開源
ORAN聯(lián)盟是由運營商主導并發(fā)起的,有三大關(guān)鍵原則:第一個原則,引導產(chǎn)業(yè)的演進方向,一是開放接口,可支持異廠家設(shè)備的互操作;二是通過虛擬化方式構(gòu)建無線接入網(wǎng),實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的智能無線網(wǎng)絡(luò)。第二個原則,積極并充分利用通用平臺,減少對私有平臺的依賴。第三個原則,制定、推進接口及相關(guān)API標準化定義,探索開源解決方案。
用通俗的語言解釋一下這三個規(guī)則,O-RAN正在推動以下四個方向:網(wǎng)絡(luò)智能化、接口開放化、硬件通用化和軟件開源化。相當于原來是黑盒子的硬件,現(xiàn)在全部轉(zhuǎn)變成為通用標準化產(chǎn)品,其中的軟件代碼也變?yōu)殚_源。
這可能就意味著,未來某個現(xiàn)網(wǎng)的單一廠家設(shè)備無論數(shù)量再多,也不是無可替代的;賣家無需打包采購同一家廠商的軟硬件產(chǎn)品,而是充分利用通用平臺、減少對私有平臺的依賴,制定、推進接口及相關(guān)API標準化定義,探索開源解決方案,也意味著“標準化”將成為趨勢。
隨著開放通用化硬件,網(wǎng)絡(luò)功能軟硬解耦后硬件將通用化,運營商獨立性將更高,而不再像現(xiàn)在總是被設(shè)備商左右。傳統(tǒng)設(shè)備商將面臨重大變革,而一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、軟件廠商、IT廠商或?qū)⒊蔀槭袌鲂峦婕摇?/p>
事實上,一些IT廠商已經(jīng)開始虎視眈眈。在MWC 2019巴塞羅那展會上,聯(lián)想與中國移動聯(lián)合展示全球首個5G O-RAN產(chǎn)品,該產(chǎn)品在業(yè)界首次實現(xiàn)了跨節(jié)點、多虛機、全軟件的5G CU/DU設(shè)備云化方案。
在中國移動研究院首席科學家易芝玲博士看來,“此次聯(lián)合展示,不僅驗證了聯(lián)想IT基礎(chǔ)設(shè)施解決方案可有效支撐無線網(wǎng)云化需求,也是運營商深入研發(fā)基站設(shè)備的一次有益嘗試。面向未來智能、開放無線網(wǎng)絡(luò)的演進需求,無線網(wǎng)的研發(fā)運營融合是重要方向,歡迎更多的產(chǎn)業(yè)合作伙伴參與進來?!?/p>
在今年的上海MWC上,聯(lián)想集團聯(lián)合中國移動研究院及合作伙伴,發(fā)布全球首個面向5G的邊緣開放硬件加速平臺。聯(lián)想作為老牌IT廠商,也開始全面向5G發(fā)力,快速搶占O-RAN領(lǐng)域市場。
O-RAN的挑戰(zhàn)與展望
O-RAN聯(lián)盟的成立,在業(yè)界“一石激起千層浪”。說到底,O-RAN要解決的是成本和效率的問題,如何在通用性、能效比、綜合成本三者間達到平衡,是通用基站參考設(shè)計研發(fā)的核心關(guān)鍵問題。
目前,愛立信、諾基亞、中興與聯(lián)想都已經(jīng)加入O-RAN聯(lián)盟,但華為暫無計劃加入O-RAN聯(lián)盟,華為青睞的是另一種垂直集成解決方案,在這種方案中,組件之間的接口可以根據(jù)其架構(gòu)進行優(yōu)化。兩種選擇就像擺在天平的兩端,一邊是運營商攜通用化標準擁抱開放,另一邊是的傳統(tǒng)電信設(shè)備黑盒難題。
目前,O-RAN聯(lián)盟成員已擴展至60多家。中國移動副總裁李正茂曾公開表示:“O-RAN取得了令人欣喜的發(fā)展,不僅是行業(yè)傳統(tǒng)領(lǐng)軍企業(yè),還有很多初創(chuàng)公司和SEM也表現(xiàn)出極大興趣。我相信O-RAN‘車輪’將全力加速,為下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展聚集更多力量,促進產(chǎn)業(yè)繁榮,并在未來幾年對5G的部署做出至關(guān)重要的貢獻?!?/p>
不得不說,如今O-RAN已經(jīng)逐步成為全球運營商的共識,AT&T承諾在2020年將75%的核心網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化,2018年已經(jīng)完成65%,未來幾年僅標準化路由器就計劃部署6萬臺。曾有證券公司預計,中國5G投資規(guī)模將達1.2萬億元,其中基站設(shè)備和傳輸設(shè)備分別占比45%、22%。由此看來,標準設(shè)備的發(fā)展前景可期。
圍繞O-RAN的行業(yè)變革或許將是一場持久戰(zhàn),O-RAN所倡導的技術(shù)理念和標準有其先進性,但行業(yè)往往不是單一因素決定的。5G是O-RAN等開放技術(shù)的額外動力,運營商投入的決心將左右通信開源的終局。相信在眾多企業(yè)的共同努力下,O-RAN即將迎來“春暖花開”的一天。
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