青菜聊聊台股 5G Open RAN #12
青菜聊聊台股 5G Open RAN #12

青菜聊聊台股 5G Open RAN #12

contributed by <Tim096>

前言

上一篇我們一起聊到了 「青菜聊聊台股 5G 產業 #11」,結果經過一些高手的指教過後,發現自己的不足之處,因此就再打一篇,希望能夠帶給大家最好的文章 ~

上一篇我們基礎的介紹了 5G 的整個產業,當然那些都是大家已經炒完的,那麼 5G 的下一個機會呢?一般我們消費者在使用網路時,筆者相信是很少人會去關注背後的網路架構的?青菜聊聊台股 5G 產業 #11當中有提到 5G 的建置成本非常的高,因此造成最終 5G 的執行人實在是頭痛不已,在競標 5G 頻譜時,已經花了非常多錢了。現在建置成本的高昂,肯定會造成更無法回本的情況,並且這一情況並不是只有台灣發生,全球都一樣。

因此大家提出來了 Open Virtualized Radio Access Network,而本次的主題也由此來產生。

  1. Open RAN 是什麼?
  2. Open RAN 開放的動機
  3. Open RAN 所需要面對的問題?
  4. 目前 Open RAN 有哪些台廠已經積極佈局?
  5. Tim096 心得

1. Open RAN 是什麼?

開放式虛擬化無線存取網路(Open Virtualized Radio Access Network,簡稱:Open RAN)解決方案,主要係提供大型/小型基地台通用的基礎軟體架構,用以建立 4G/5G 雙重連線(Dual Connectivity)、配置小型基地台,目的在於以最少的資本支出、透過軟體調整來因應各式行動通訊服務。

簡單來說,Open RAN 是把系統放在雲端,電信運營商可用自行購買來的白牌伺服器、交換器、小型基地台,重新佈建行動通訊架構。藉由虛擬化無線存取網路,改變傳統的無線存取網路架構,以達到效能及成本最佳化。

白話文翻譯版本:從前的網路系統架構就像是你買 iMac 能夠選擇的東西都是別人幫你配置好的套組。但 Open RAN 就像是你自己跑去光華商場組裝一台屬於自己的電腦。自己組的這一台電腦或許拿來剪輯影片超級難用,但就是很適合拿來打電動,很符合自己的需求。

Open RAN vs 傳統封閉是電信網路之比較 - (來源 : Moneydj)
Open RAN vs 傳統封閉是電信網路之比較 – (來源 : Moneydj)

從技術上來看,Open RAN 是個虛擬化開放架構,它把傳統的大型電信基地台給解構了。傳統電信基地台設備供應商,是把軟體、韌體、硬體整合在一起。開放架構則分成RU(Radio Unit)、DU(Distribution Unit)、CU(Central Unit)、基地台完全解構,將核心網路留在雲端,再把軟體、韌體、硬體通通獨立分開。一但架構形成,就可以由電信運營商自行引進一些白牌設備、亦即非傳統電信設備商所供應的產品,讓其他網路設備商更容易進入、共享大型電信基地台的設備商機大餅。

Open RAN 提供了一個讓電信運營商能夠有效節省資本支出、去建立新世代 5G 行動通訊網路的方式。日本樂天電信提供的虛擬化開放架構,已經證明開放架構能夠讓 5G 基地台資本支出節省 40%。

過去大型基地台/大基站設備的商機,都被國際電信設備供應商(Nokia、Ericsson、Samsung)給統包,根本就輪不到台灣網通廠商,如今 5G 時代開放架構啟動了白牌交換器、小型基地台/小基站市場的市場需求,讓台灣網通廠商有了可以盡情發揮的新領域。 其中,小型基地台/小基站可以應用的場域非常多元,例如購物中心、機場、旅館等等公共空間。

目前 Open RAN 有一個制定未來的規則/標準的組織,也就是 O-RAN 聯盟,畢竟不同的廠商想要讓大家統一規格化不是一件簡單的事情,而我們後面就會開始介紹難點 ~

目前 O-RAN 聯盟成員 - (來源 : O-RAN官網)
目前 O-RAN 聯盟成員 – (來源 : O-RAN官網)

2. Open RAN 開放的動機

商業動機

  1. 降低整個 RAN 系統設備一次性投入的成本 CAPEX。
  2. 通過非實時軟體的“Cloud”,降低整個 RAN 系統的運營成本 OPEX。
  3. 通過實現 RAN 系統中各個網絡功能虛擬化 NFV,非常方便的重構已有的網絡部署。
  4. 應用軟體與專用設備分離、剝離後,運營商(中華電信、台灣大、遠傳)可以引入更多的第三方軟硬體的開發商,打破設備商(Nokia、Ericsson、Samsung)的壟斷。

小結

成本、靈活。

政治動機

目前全球主流的 5G 系統設備提供商,就剩下僅存的幾家:華為、Ericsson、Nokia、中興等。其中兩家中國的,兩家歐洲國家的,其他兩家還都是與中國建立和合資公司,在 5G 時代,沒有一家美國公司能夠提供 5G 的成套系統設備。

隨著中美兩國之間的關係不斷惡化,以及經過中美貿易戰的洗禮。ORAN 的技術方案,也成為美國政府試圖打破中國通信公司在 5G 技術上絕對領先地位的一種政治手段。目前,ORAN 背後的主要推動力量成為了美國政府。

小結

減少全球化。

3. Open RAN 所需要面對的問題?

毫無疑問,Open RAN 建置成本較低且可彈性部署的優勢是明顯的。但與此同時,它的成熟度又是明顯和傳統封閉式網路相比較明顯不夠,面臨的挑戰也是巨大的。

技術複雜度增加

Open RAN 把基站拆地七零八碎,由於各廠家的技術方案各不相同,他們之間對接口相關規範的理解也可能存在差異,所需互操作驗證的工作量是非常巨大的。

網絡能效挑戰

Open RAN 的目標是硬體白盒化,使用通用服務器。這類硬體服務器的功能很強大,使用的是 X86 架構的通用芯片,什麼都能算,不但成本低,靈活性還高。

如果採用通用芯片來實現 5G 基站功能,其需要的芯片數量是專用芯片的 18 倍,功耗約是專用芯片的 30 倍。

如此巨大的功耗差距,使得白盒硬體難以滿足宏站的性能要求,因此 Open RAN 產品多以微站,室分等為目標場景,或者以農村等低價值區域作為突破口。

網路質量挑戰

採用 Open RAN 建網之後,性能到底怎麼樣?目前這個系統還處於方案驗證階段,對於其網絡性能能否滿足預期,還要打個大大的問號。

網絡安全風險

一個基站由多個廠家的軟硬體配合起來工作,多廠商之間如何進行安全隔離?如何保證最終的系統是安全的?

運營難度增加

軟硬體分離解構之後,同一個基站系統可能包括不同廠商的軟體和硬體。這樣一來,就會很難分清安裝和維護時的責任劃分。

安裝階段,踢皮球將嚴重影響設備安裝的工期,增加成本。維護階段,踢皮球還會增加故障的恢復時間。

並且,對於運營商來說,原本只需要掌握和維護三家設備商的產品,現在數量上直接翻了幾倍,無形中也增加了學習成本和管理成本。

這樣以來,運營商很有可能在設備投資上省下來的錢,又被迫投入到網絡維護的無底洞中去,最後一算,成本並沒有降低。

電信商的考量

如何在傳統電信設備採購與全新開放網際架構 Open RAN 設備採購之間、取得平衡。一方面希望透過開放架構 Open RAN 的導入,能夠使 5G 基礎建設成本有效降低,以加速 5G 通訊服務之普及,另方面卻也希望藉此向傳統設備大廠施壓,爭取更好的大基地台設備採購價格。

4. 目前 Open RAN 有哪些台廠已經積極佈局?

台灣網通廠商相當關注 5G 開放架構 Open RAN 商機,包括中磊(5388)、智邦(2345)、啟碁(6285)、明泰(3380)、智易(3596)等上市網通設備大廠,不僅都有加入台灣經濟部指導的 5G 開放架構網路實驗平台,各家公司在國際電信和設備大廠共同組成的開放架構相關組織或實驗計畫也各有著墨,並已推出相關產品。有些公司甚至開始跟國外電信業者展開具體合作。

中磊(5388)

中磊布局腳步最快。目前中磊是國際 O-RAN 聯盟的會員,亦為開放式網路基金會 ONF 之創始成員,共同參與 5G 網路定義制定計畫,同時也已跟日本樂天電信、印度電信展開合作,提供小型基地台產品。

智邦(2345)

智邦近年來不斷拓展電信業務,並與 FB 維持密切合作關係,同時也順利打入美國電信龍頭 AT&T 網路架構供應鏈。由於 FB、AT&T 均為美國開放基地台無線網路政策聯盟成員,後續發展頗具想像空間。

啟碁(6285)

啟碁與電信設備大廠 Ericsson 具備長期業務合作關係,主要係提供一些網通產品。由於 Ericsson 亦表態願協助電信客戶規畫建置 5G Open RAN 開放網路架構,外界對於啟碁在開放架構的發展也有期待。

明泰(3380)

明泰是網路接收裝置產品的製造大廠,預期未來在 5G 開放架構領域也不會缺席,已針對 5G 網路開放架構提出解決方案及相關產品,正積極向客戶推廣。

Open RAN 概念圖 - (來源 : Google 圖片)
Open RAN 概念圖 – (來源 : Google 圖片)

5. Tim096 心得

看到許多人的觀點後,筆者自己認為這一個技術很像是當年美國推行的 WiMAX 的技術,或許當下看起來美好無比,但是時勢不會剛好站在 Open RAN 這邊,又或許幸運女神會降臨於 Open RAN。一切的答案只能留給時間去解答,就是耐心等待。而我們能做的就是好好關注不同的選擇、不同的技術發展,當發現哪一邊有勝利的跡象時,可以知道自己該如何投資,不要被時代給拋下了。

面對 5G 的巨大機會,運營商競爭你追我趕,一旦在技術路線上糾結太多,可能會“減速”,錯失發展良機。而為了實現運營商掌控力,應對 OTT 們的跨界“搶生意”,運營商一方面要提高研發和集成能力,學習敏捷開發;另一方面找到自己的行業客戶,進行定制開發,快速上線,實現商業成功

目前業界的看法是:Open RAN 目前還只是傳統基站的補充,真正離成熟商用還有 3 到 5 年的時間。並且會從小站開始,大基站一定還是使用傳統的網路基站架構,但即使只有一小塊餅,對於台灣的那些網通廠商也是夠補的了,因此還是非常值得關注的一塊領域 ~

6. 額外加碼 – 2020 年的 Open RAN 成績單

2019 年 12 月,美國國防部要求美國企業開發開源 5G 軟體,重塑產業生態。

2020 年 1 月,美國兩黨參議員提出一項華為替代法案,要求設立一個 7.5 億美元的基金,用來支持 Open RAN 的開發。同時,美國國防高級研究計劃局宣布正式啟動“開放,可編程,安全的 5G 計劃”,標誌著美國的 5G 戰略開始實施。

2020 年 2 月,美國政府召集頂級運營商和技術公司,與 AT&T,Dell,微軟合作開發 5G 軟體,以減少對華為設備的依賴。

2020 年 5 月,具有濃厚美國政府背景的 Open RAN 政策聯盟宣布成立。前美國國家電信和信息管理局行政長官擔任該組織執行董事,且該聯盟的 31 家成員中有 24 家是美國公司。

2020 年 6 月,GSMA 和 O-RAN 聯盟宣布合作,共同推進 Open RAN 相關的軟體和硬體及解決方案的應用。思科和挪威 Telenor 宣布合作進行 Open vRAN 的研究和落地。Ericsson 表示 Open RAN 是其研發重點之一。

2020 年 7 月,NOKIA 發布現有產品支持 Open RAN 的路標,並表示:“無論運營商是否採用 Open RAN,它都在為未來的網絡架構做準備。” Samsung 也聲稱已推出了完全開發和虛擬化的 5G RAN 產品,並表示:“Samsung 是開放系統的忠實擁護者。”

2020 年 7 月,美國政府要求日本的 NTT DOCOMO 和 NEC 加入Open RAN 政策聯盟。

2020 年 9 月,美國聯邦通信委員會(FCC)舉行線上 5G Open RAN 論壇。在美國的威脅之下,歐洲各國開始禁用華為設備,多個的運營商表示未來會使用 Open RAN。

2020 年 10月,使用 Open RAN 的日本樂天移動宣佈在多個城市推出 5G 服務,最高下載上傳速率達870Mbps/110Mbps。高通宣佈在其 5G 芯片中增加對 Open RAN 的兼容性。

2020 年 11 月,美國眾議院通過了年初提出的 7.5 億元 Open RAN 支持資金,這些撥款將在新的電信法案頒布後的 18 個月內發放。

2020 年 12 月,美國聯邦通信委員會計劃向運營商支付一定費用(耗資可能超過 20 億美金),幫助他們拆除華為和中興的設備,並表示可以採用 Open RAN 方案。

2020 年 12 月,英國數字文化媒體相關部門表示將大力發展 Open RAN。NEC 馬上參與英國政府主導的 5G Open RAN 實驗計劃,並在印度同步啟動 Open RAN 實驗室。

2020年下半年,全球的 Open RAN 試點顯著加速,呈現一片熱火朝天的景象。