开放架构已成共识：诺基亚“务实”推动ORAN产业驶入快车道

5G时代，无线流量的快速增长以及不断涌现的多样化业务需求，给5G部署带来了巨大的挑战，更为高效和灵活的网络架构成为5G网络建设的关键。与此同时，5G网络技术门槛高，大规模建网耗资大，需要引入新技术、新方案，通过方案革新降低建设难度、减少无线网络投资。 尤其是5G垂直行业的发展，更加期望CT和IT能够紧密地绑定在一起，促进业务应用的快速开发和落地。通过借鉴IT行业的成功思路，用开源、开放的理念来构建5G网络，成为了全球主流运营商的共同变革方向，O-RAN也就应运而生！目前，O-RAN联盟已经涵盖了23家运营商以及140余家企业。 作为首个加入O-RAN联盟的主流设备商，诺基亚贝尔客户运营CTO常疆表示，虽然O-RAN还在接口规范、互通测试、芯片器件等方面还有待继续成熟，但产业仍在按序推进开放架构的成熟度。诺基亚会充分发挥自身在无线领域内的深厚底蕴，以及端到端的集成能力优势，助力O-RAN技术标准走向产业商用。 开放架构已成共识 对于无线网络的变革，产业界从来没有停止脚步。 “传统意义上的无线网络采用的是专业化程度非常高的设计。”诺基亚贝尔中国电信事业部CTO吴敏指出，“从纵向看，软件和硬件是紧耦合的，在软件算法的设计则会充分考虑硬件结构的特点，保证资源调度和使用效率的最大化。从横向看，无线的网元之间，也就是BBU和RRU之间也是紧耦合的，不同厂家的设备没有办法互联互通。” 诺基亚贝尔中国电信事业部CTO吴敏 随着无线技术的演进，射频器件、专用芯片、功放技术等不断更新，无线设备的能力逐渐增强，能够支持更大的带宽、更高的功率、基带设备也具备了超强的计算和转发能力。 由于5G应用分成大带宽、低时延、多连接三个领域，每个领域都有着独特的技术要求。运营商要想建立一张同时满足大带宽、低时延、大连接三个维度的应用需求，于是运营商的网络变革演进路径发生了改变。 运营商瞄准的不仅仅是如何提升频谱使用效率，专用芯片处理能力，无线空口吞吐能力等“分内事”；还要多吸收借鉴IT、互联网行业的经验，采用开放、开源、白盒化的IT思路来改造电信业。 因此，在运营商求索无线网络变革的新路上，O-RAN应运而生！ 由于兼具“能力开放”和“接口开放”，因此O-RAN也成为运营商无线网络变革的“最优解”。吴敏表示，能力开放，能够帮助运营商选择市场上最优秀的“积木”；接口开放，能够帮助这些“优秀的积木”彼此之间完美的结合在一起。 实际上，目前运营商的核心网和传输网络已经采用开放架构。据吴敏介绍，运营商的核心网已经做到了两个维度的解耦。“一个是垂直方向，软件和硬件的解耦；另一个是水平方向，网元内部控制和用户面的解耦，以及跨网元之间的接口的开放。” 开放性和智能化是O-RAN联盟重点强调的两大核心价值。成立至今，O-RAN联盟也一直致力于无线接入网向更开放、更智能的方向演进。 在吴敏看来，开放接口，使得运营商无论大小，都有能力定制和引入他们需要的服务。需求不再因为“独特”而被“冷落”。开放接口还支持多供应商部署，使供应商生态系统更具竞争力和活力。同样，开源软件和硬件参考设计能够实现更加无拘无束的创新。 此外，吴敏强调，“O-RAN另一个努力的方向，就是利用新兴的深度学习技术，将人工智能嵌入RAN体系结构中。嵌入式人工智能，能够实现无线资源动态分配，优化网络。同时，结合标准化的南向接口，人工智能优化和运营商网管平台之间实现闭环，这将为网络运营开创一个新纪元。” O-RAN逐步进入快车道 在吴敏看来，O-RAN之所以能够成为行业热点，除了O-RAN的愿景符合技术发展的基本规律以外，还有两个很重要的原因，促使O-RAN发展逐步进入快车道。 第一个原因是就是由于IT以及CT核心网多年的技术积累，很多能够帮助实现O-RAN的技术已经逐渐成熟。比如通用硬件能力，网络功能虚拟化，白盒产业化以及通用设计，网络管理的智能化等等。 第二个原因是运营商积压多年对于去“管道化”的需求越来越迫切，对于新型商业模式越来越渴望。加之5G需要支持灵活多样的应用案例，对CAPEX/OPEX压力陡增。 “在推动O-RAN发展的过程中，标准化一直扮演着重要的角色。”吴敏指出，由于O-RAN结合了CRAN以及xRAN组织已经指定的规范，同时于2020年2月和宣布与互联网公司TIP组织深度合作，确保在开发可互操作性的Open RAN解决方案方面的一致性。无论是CT向IT靠拢的CRAN和xRAN，还是IT向CT“试水”的TIP，最后终于在O-RAN联盟“殊途同归”。 O-RAN联盟下设置有8个工作组，分别在O-RAN用例和架构、无线智能控制平台（RIC）、开放的前传接口、硬件白盒参考设计、云化及MANO增强、协议栈参考设计等领域制定相应标准规范。目前，O-RAN的总体架构已经明晰、各个接口的标准规范已经初步形成，并且开始互联互通测试。 在O-RAN联盟的促进下，O-RAN部署的全球需求也逐渐明朗，不仅是Green Field （Rukuten, DISH etc）的颠覆式部署，也包括传统大T的网络架构演进需求，未来商用化路径逐渐清晰。 业界一直有种观点认为，采用开源、开放架构的O-RAN基础设施，在性能、可靠性、功耗，以及后期的故障定位与运行维护等方面，较传统形态设备客观存在着一些差距。 诺基亚贝尔客户运营CTO常疆 对此，诺基亚贝尔客户运营CTO常疆指出，当前O-RAN的确还有技术难点：接口标准化不成熟，接口规范还没有完全结束，影响架构的开放程度；接口互通成熟度低，也降低了O-RAN的解耦能力；芯片器件成熟度还不高，比如处理能力、功耗优化等影响产业的开放进程；O-RAN的应用案例规划还不清晰，最好能解决现网的刚需问题。 “具体到O-RAN设备，我相信持续优化是方向，包括协议站实现、硬件加速卡、优先部署场景等规划，优先保障无线性能的基础上，会让O-RAN从起步具备一定的竞争力。 “常疆表示，虽然O-RAN还在接口规范、互通测试、芯片器件等方面成熟度还有问题，但产业仍在按序推进开放架构的成熟度，叠加先进的5G软件功能，会形成的正向的推进。 “务实”推动O-RAN产品实现 吴敏指出，做为xRAN早期参与者，诺基亚曾经是唯一参与O-RAN联盟的主设备厂家，并且一直在O-RAN联盟的2个工作组（RIC和Open FH）中担任联合主席的职务。诺基亚对于O-RAN设备的早投入，来自于其对于运营商通信及IT网络的深刻理解，以及对于通用技术发展的不断研究。 接口开放性：对于O-RAN和3GPP已经定义接口如E1/F1/A1/E2接口都已经实现开放； 无线设备虚拟化+MEC：目前诺基亚BBU已经实现基于通用硬件，实现CU和DU的虚拟化；并且作为边缘云的一部分，Nokia O-RAN BBU具备边缘计算(MEC)功能，能够实现在线分流等MEC功能； AI/ML算法在无线侧的应用：AI/ML算法在RAN侧的各个软件模块都有应用。尤其RIC的软件开发中利用AI/ML算法，实现可预测QoE的Cloud VR，网络异常检测以及智能负载均衡等O-RAN应用； RIC开源：目前诺基亚RIC实现使用开源代码，可以开放第三方API进行更多案例的开发。 诺基亚的O-RAN设备在2019年1月，在中国移动完成全球首个基于O-RAN云架构的外场测试；并于2019年12月，完成RIC和E2接口的外场测试。诺基亚RIC产品将于2020年二季度在AT&T 5G网络实现商用。同时，诺基亚vBBU设备在全球23个运营商进行预商用测试。 对于任何一个厂商而言，它的研发与产品力量都是有限的。在5G后续演进路线上，诺基亚到底是选择开放架构还是传统架构，是“脚踩两只船”还是逐渐转向开放架构？ “两者并不矛盾，关键问题还是看什么是未来的技术发展趋势，这个不以主观意志转移。”诺基亚贝尔客户运营CTO常疆表示，虽然大方向是明确的，但诺基亚并不会以“脚踏两只船”的态度来进行选择，而是要更务实来评估无线网络的技术发展趋势以及技术成熟度而进行演进规划。 在常疆看来，5G核心网已经云化、虚拟化、解耦化，智能核心网以及开放架构会优先发展，但这个趋势会逐渐下沉到无线网络，解决无线网络缺乏智能性以及实时性的问题；同时5G因为大带宽、高功率、高频段等会导致部署成本增高，绿色节能和性价比仍然是考核5G部署的指标，因此，O-RAN开放架构是一个产业思考的方向。 常疆进一步指出，开放架构表面上是把产业进入门槛拉低，但实质上是增大了产业的集成门槛，不仅要求每个模块都需要完整的产业能力，还要求端到端的集成能力保障无线网络的高性能指标。O-RAN的核心仍然是以开放架构推动无线网络的持续优化增强，开放架构是手段，保障无线网络性能才是根本。 常疆最后强调，“诺基亚作为传统电信设备制造商，我们仍然保有电信网络的优势，包括无线功能的持续规划增强（包括低时延等新网络能力以及新功能）、开放架构成熟度的推进能力（包括标准化/接口等）、开放架构的端到端集成能力优势、引入AI/ML产业算法优先规划和解决的无线问题等等，因为诺基亚的专业性，我们能够务实的把O-RAN技术标准转换成产业实现。” [44] \t