Open RAN是无线行业的灵丹妙药吗

浮云游子意

摘要

术语Open RAN至少有两个含义:一方面，指的是新的供应商生态系统，强调了与现有厂商的不同。另一方面指的是开放式RAN联盟的技术规范。另外，Open RAN和virtual RAN这两个概念虽然不同，但却紧密关联，人们经常把它们混合在一起讨论，这使得理解上更容易混淆。

Tietoevry参与了许多网络产品的研发-其中既包括基于传统专有RAN的产品，也有基于虚拟化和开放标准的新兴RAN系统的产品。因此，对于如何构建具有成本效益的RAN，大家可以更好地比较并梳理出解决方案。

无线行业现状与挑战

自2015年以来，有10亿人通过手机访问了互联网—其中，许多人是第一次。到2019年底，全球近一半人口使用移动互联网。尽管增长迅猛，仍有51%的人口无法使用移动互联网，要么是因为缺乏移动宽带覆盖，要么是因为常识、支付能力或数字技能的缺失。

图1:移动互联网现状

只有持续的投资才能承载数据的持续增长，与2018年的[1]相比，预计到2025年，移动互联网上的数据总量将增加17倍，同时当网络覆盖范围持续提升时，运营商的ARPU(即每用户平均收入)也会面临下降的压力。因此，随着5G的到来，亦给运营商带来了额外的投资负担，移动网络运营商积极地探索任何削减成本的途径也就不足为奇了。

Open RAN的承诺

Senza Fili / Mavenir进行的一项研究声称，TCO(TotalCost of Ownership)可节省高达37%的[3]。这些数字有待于在实际和全面的运营中加以验证，但它们引起了人们广泛的兴趣。

这种说法从开源项目的类似示例中得到了证实，总体上，它们都遵循了开放性的主张。5G预计将通过数字服务与大家的日常生活深度融合，一方面，这引起了各国政府对安全性和可信性的关注；另一方面，尽管仍要防范虚拟化带来的新的威胁，业界仍旧引发了如何构建更透明的网络架构的讨论。

Open RAN到底是什么

在Open RAN联盟中，进一步假设RAN的数字部分(特别是中央单元- CU，和DU在商用现货(COTS)硬件上运行。COTS的定义还没有那么明确，并且在显著地发展。硬件加速的使用，不同的配置等的使用留下很多选择。由于它是一个NFV概念，它继承了协调底层基础架构及其对性能影响的困难和挑战。DU被认为是在COTS上运行的最具挑战性的工作负载之一，因此它是NFV的最后候选者。

Open RAN的第三部分是能够注入更多的智能。这被称为RAN智能控制器(RIC)，概述为近实时和非实时。附加的智能应该利用RAN数据并实现外部控制循环。

这进一步意味着，Open RAN如果能够节省成本，并不是Open RAN架构本身能够实现成本节约。节省的成本要么来自一个新的竞争生态系统(由更开放和可互操作的规范实现)，要么来自RAN虚拟化(或两者兼而有之)。

这是一个困难且关键的问题。如上一节所述，实现成本节约的不是架构(RU-DU-CU拆分)本身，这更多是供应商产品的价格/性能比率的问题。接下来的问题是，硬优化的单一供应商解决方案将如何与开放的open RAN解决方案在一般情况下进行比较的。

需要比较哪些部署场景和用例?

Open RAN运行在什么样的硬件上?

正如行业分析师[4]所报告的，得出的结论是，与现有运营商相比，使用Open RAN(即新供应商)进行覆盖的TCO更便宜，但是现有运营商的每Gb的成本更低。由于TCO是移动网络运营商的一个关键话题，Open RAN社区以及专有产品都通过他们的路线图解决了这个问题。这意味着，比较需要基于最新可获得的产品，才能公平并得出合理的结论。

[5]进一步概述了能源效率的挑战，指出能源成本占运营成本的20-40%(其中RAN占最大份额)，但更有趣的问题是，随着5G的发展和预计17倍的数据量增长，这将如何演变。在许多情况下，能源消耗有望大幅增长。关键的5G功能，如M-MIMO和其他无线电相关算法是应对这种能耗增长的关键。但应该注意的是，能源消耗主要是无线电部分。由此大家可以得出结论，更有效地使用无线电资源是最重要的，尽管实行强大的算法所消耗的能源会在一定程度上减少能源节约。

电信行业希翼并需要在新的和改进的算法方面不断创新，但它们往往伴随着OAM接口的必要变化，这对互操作性造成了挑战。这种棘手的权衡关系需要仔细的评估。

这里的关键是这些接口是否可以协调，以及如何组织管理。

至于运营支撑系统，大家可以看到其运营成本挑战和机遇是并存的。由数百个App应用组成的传统OSS系统暴露了相当低的自动化水平，选择新的RAN供应商迫使移动网络运营商重新考虑他们的运营支撑堆栈。因此，如果能根据移动网络运营商的流程进行适当的设计和定制，最初的问题可能代表着机遇。这种方法被一些新成立的移动网络运营商企业成功的采用，但并没有明确与Open RAN相关联。相反，5G代表了一个最终实现并完成它的机会。为了使这种方法取得成功，需要对移动网络运营商进行特定的剪裁，因为它旨在简化移动网络运营商的工作流程。大家预计未来移动网络运营商的竞争将因更有效的工作方式和自动化而增加。

最终，Open RAN被宣称可以节省成本。但是，在现有的移动网络运营商网络中引入新的供应商总是会导致运营成本的初始增加，因为现在引入了以前没有的新的网络元素和新的工作流程。对于RAN来说，这是MNO目前在NFV中所没有经历过的规模。这意味着，为了避免任何CAPEX的节省被运营成本的增加所消耗，自动化水平需要非常高。