加速無線網絡變革 助力5G成功商用

3月初,中央政治局常委會召開會議,指出“加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度”。作為新基建的首選,5G被賦予應對疫情帶來的經濟下行壓力和為經濟高質量可持續發展提供新引擎的重任。

目前,以5G領銜的新基建部署正在如火如荼進行中。數據顯示,我國已建成5G基站達19.8萬個,在此基礎上,工信部宣佈加快推進5G網絡建設進度,三大運營商預計年底在全國建設超過60萬個5G基站。

作為承擔這副重擔的主體,對於運營商而言,5G可謂是挑戰與機遇並存。在5G巨大的投資和運維壓力的背景下,運營商需要加速網絡轉型,通過全面雲化降低建設與運維成本;同時,更需要打造靈活、開放、更具性價比的5G網絡,使5G走入政企垂直行業市場,與行業應用深度融合,最大程度釋放5G價值。

但這注定是一段道阻且長的征程。因為,開放無線網絡雖然具有技術吸引力和商業驅動力,但無線網產業化生產組織模式變革,非一朝一夕可以實現。從設備角度來看,通用硬件設備在性能、功耗、集成度、成本方面依然面臨挑戰;從運維交付角度來看,接口開放、硬件白盒等技術點,對集成能力、交付能力和運維能力要求更高,同時考慮到產業鏈多樣性選擇問題,真正做到高質量的規模商用還有待時日。

加速無線網絡變革 助力5G成功商用
無線網絡開放大勢所趨

對於無線網絡的變革,產業界從來沒有停止腳步。

此前,運營商的無線網絡變革演進路徑瞄準的是如何提升頻譜使用效率,專用芯片處理能力,無線空口吞吐能力等CT行業“分內事”。在4G向5G的代際轉換中,情況發生了變化,運營商不但要做好“分內”事,還要多吸收借鑑IT、互聯網行業的經驗,採用開放、開源、白盒化的IT思路來改造電信業。

對此,中國信通院泰爾系統實驗室副主任潘娟解釋説:“5G的三大應用場景促進了IT與CT的融合,推動無線網絡從傳統封閉架構向開放智能的方向演進,能更好的滿足不同行業、以及新應用對5G網絡的需求。從長遠來看,形成規模效應之後,既能降低運營商的建網成本,又能促進產業創新。”

“在新技術的探索上,開放開源一直是個重要的研究方向。”中國移動研究院無線與終端技術研究所副所長段然介紹,開放開源並不是新鮮事物,基站開放開源由來已久,而且開放無線網絡具有技術吸引力是客觀技術發展規律所致。段然指出,開放無線網絡與傳統基站的本質區別在於無線網產業化的生產組織模式,傳統基站是“垂直整合模式”,設備商研發專用硬件和軟件,基站具有黑盒屬性,技術壁壘導致產品性能梯隊分化加劇;開放無線網是“水平整合模式”,依託開放、共享思路,將產業按硬件(含多個子系統模塊)、軟件等多模塊水平分工,由集成商完成組裝、交付和運維。

加速無線網絡變革 助力5G成功商用

“無線網絡的雲化和軟化是大勢所趨,不可逆轉的。”中國聯通網絡技術研究院無線技術部高級業務專家朱雪田指出,現階段如果跳出無線網去看全網架構,核心網甚至包括城域網軟化趨勢非常明顯。

中國電信研究院5G研發中心高級研究員劉洋指出,5G的大帶寬、高複雜網絡極大增加建網成本;5G時代無線流量的快速增長以及不斷湧現的多樣化業務需求,也給5G部署不斷加壓,更為高效和靈活的網絡架構成5G網絡建設關鍵。為此,運營商在做網絡“加法”的同時,也要在成本上能做到“減法”。

加速無線網絡變革 助力5G成功商用
網絡變革並非一蹴而就

為了更好的應對日益增長的新業務需求,5G網絡需要一個更加靈活、更加開放、更加智能的解決方案。在運營商求索無線網絡變革的新路上,O-RAN應運而生!

國內運營商積極參與併發起成立的O-RAN聯盟,得到了產業鏈的廣泛關注和支持。隨着O-RAN的呼聲越來越高,聯盟也在持續擴大,目前已有包括中國三大運營商在內的22家運營商、117家產業公司加入。

然而無線網產業化的生產組織模式變革,非一朝一夕可實現。對於產業來説,O-RAN是一項打破行業傳統的新興技術,在技術思路、安全以及監管等方面較傳統形態設備存在較大差異。

“當前國內研發更多聚焦在部分難度較低的產品方向(主要是室分小站),而國外研發雖嘗試在宏站採用O-RAN架構,但目前多聚焦在4G網絡的商用,而5G宏站還處在探索階段。此外,開放架構並不是片面追求處理平台的全通用化,解決功耗和性能等問題需要在保持軟件靈活、可升級能力的同時,引入專用加速芯片,降低整機設備的功耗。”段然分析強調,“O-RAN對當下我國5G產業還不會有重大影響。最可能的情況是5G起步,分步實現,過程漫長,可能在6G才能全面實現。”段然説。

一切正如潘娟所言,雖然基站白盒化是5G無線網技術演進的方向,但在互聯互通、設備性能、網絡安全方面還存在一定挑戰。如果要趕上這波5G建設浪潮,就需要業界加快研發速度,把握時間窗口。

在京信通信網絡產品事業部總經理羅漫江看來,“對於開放架構這種新的模式,業界一開始有不同的觀點很正常。但是經過業界最近一年多的努力,目前開放架構在性能、體積、功耗方面都有極大改善。開放架構芯片和專門定製的宏站芯片相比,在室外宏站應用時開放架構還是有些困難的。但是如果將開放架構主要用在室內小基站,在4T4R性能配置下,不管是小區數還是接入用户數是可以達到要求的,從性能上我們認為開放架構基站在室內的場景是完全沒有問題的。”

同時,羅漫江指出,技術成熟度並不等於產品的競爭力,基於開放架構的產業鏈在競爭力方面還要持續提升,目前開放平台小基站跟開放無線網絡測試與集成中心(OTIC)的要求還有一定的差距;從未來技術成熟度來看,產業鏈若想做得更好,首先要推動整個開放架構網管平台的標準化工作;同時,與行業應用結合的標準化工作也要開展;此外,在商用落地上,要讓開放架構小基站儘快得到部署。

加速無線網絡變革 助力5G成功商用

新華三移動通信產品線系統部經理柳斯白表示,“同任何的新生事物一樣,新形態的基站也會經歷一個逐漸成熟的過程。從行業的發展來看,開放與雲化是大勢所趨,一方面是IT行業的技術發展在快速的迭代升級,新技術層出不窮,已有技術快速成熟;另一方面由於IT行業更加開放,從業者眾多,眾人拾材火焰高,能夠快速幫助運營商進一步改善開放性設備的性能、可靠性與集成成熟度。”柳斯白進一步強調:“新華三堅定的走網絡雲化、開放、融合的道路,5G的成功只能是網絡開放,以及與政企行業的融合才是正確的方向。’’

坐而論道,不如起而行之!

新理念新架構的引入,需要強大的產業生態來做支撐,目前無論運營商是設備商都在通過自身的努力不斷探尋如何強壯開放架構生態的“新密匙”!

作為開放架構的踐行者之一,據羅漫江介紹:可靠性上來看,硬件可靠性方面,目前京信採用標準的工業服務器架構,服務器的應用領域來看開放架構完全可以滿足室內應用場景的要求;基於開放架構的4載波CU/DU功耗小於200瓦。

從RRU來看,實際上射頻部分和傳統基站的硬件架構沒有區別,目前的硬件和傳統架構的是一致的,其差距是接口的標準化。功耗方面,在室內小基站1:4:32配置下,BBU功耗佔整個系統功耗的20%以內,功耗的降低應該更多從遠端設備去考慮,京信目前也在做芯片的聯合研發工作,未來希望能夠進一步的降低功耗。在運行維護方面,小基站若想落地,運維體系非常重要。目前開放平台小基站的所有節點都可以端到端監控。小基站實際上只要能夠接入運營商的管理體系,其實和傳統設備沒有本質區別。運維難是管理問題,並不存在技術難題。反而開放架構更容易和CT、企業雲融合,實現開放敏捷的需求。

“不怕慢只怕站”,柳斯白建議國內運營商發揮在全球範圍內5G技術的領先性,能夠推動儘快組織無線網絡雲化開放設備的內外場測試,推動雲化架構產品的成熟度。

柳斯白坦言,希望三大運營商可以選擇一些特定的地域或特定的場景率先進行新形態產品的採購。“這樣可以走出一直以來理論可行的紙面研究,以及實驗室測試,而真正通過網絡中的商用來表明新形態產品符合運營商的網絡標準。”

在柳斯白看來,在產品類型中,三大運營商可以率先在室內覆蓋的5G雲化小站上商用。一方面因為室內信號覆蓋在中、高頻段為主的5G網絡中非常重要,大部分的業務流量都來自於室內場景;另一方面室內場景對於無線設備的處理能力的要求相對不高,有利於像雲化架構產品這種新生事物在網絡中能夠進行規模使用,並逐漸發展成熟。

除此之外,柳斯白強調,通過運營商真實的商務採購能夠給予行業以信心,吸引更多在不同領域有實力、有特長的公司加入到5G賦能政企行業中,為數字中國建設貢獻力量。

在劉洋看來,在當前階段可以將5G室內有源小基站作為接入網開放階段性工作推進的突破口,逐步推進RAN智能化、開放化和白盒化。“接入網走向開放和解耦,國內外運營商需求存在差異,我們認為,在5G垂直行業和室內覆蓋小站方面,國內運營商需要投入力量,積極探索,攜手合作夥伴,共同推動產業鏈的發展。”(C114 高娟)

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