今天小編分享的科技經驗：開放與雲化：無線網絡的6G革命，歡迎閱讀。
文 | ICT 解讀者一老解
通信業從 1G 走到 5G，全球範圍的無線通信設備廠商只剩下包括華為、愛立信、諾基亞、中興、三星等在内八家左右巨頭公司，無線通信設備市場集中化趨勢越來越顯著：知名通信業咨詢機構 Dell ‘ Oro 的報告顯示，這八家巨頭公司占據了全球無線設備市場 98~99% 的銷售收入份額，而產業鏈上還有 30 多家小型的無線通信設備廠商在 1-2% 的市場份額裡艱難求生。
進入 5G 時代的無線通信設備市場份額繼續集中在少數傳統通信巨頭手裡，對于這 30 多家中小型無線廠商而言，意味着其通過無線接口開放、軟硬體解耦等 Open RAN 新技術和新架構挑戰傳統通信巨頭市場壟斷地位的希望，在 5G 時代又一次落空了。
另一方面，對于作為買方的通信運營商而言，意味着供應商可選擇範圍在 5G 時代繼續受限，采購價格取決于少數巨頭的相互博弈，由此導致 5G 建網成本高企，在一定程度上也影響了 5G 技術在全球範圍的快速普及。
根據 TDIA 的數據，截至 2024 年二季度，全球 5G 基站部署總量約 594 萬個，除去國内市場因為產業政策驅動部署了 392 萬個 5G 基站外，全球其他市場 320 多張 5G 商用網絡才部署了 202 萬個 5G 基站，特别是經濟發達的北美和歐洲市場僅僅分别部署了 34 萬和 46 萬個 5G 基站，與其地理面積和人口規模并不匹配，究其原因主要是通信運營商對于 5G 投入產出比的顧慮：在 5G 商業變現前景不明的情況下，承擔高昂的設備成本超前部署 5G 網絡，對于追求商業利益的海外通信運營商而言，顯然并不是一項明智的商業決策。
6G 時代，無線網絡将打破一體化封閉架構走向開放與雲化随着 6G 網絡将在 2030 年實現商用的時間表的确定，在通信技術由 5G 向 6G 的代際演進中，能否通過接口開放、架構雲化等技術變革打破無線設備市場高度集中化的格局，降低 6G 無線網絡建網成本，已經成為通信行業廣受關注的問題之一。
早在 2022 年底，佰才邦、京信通信、聯想移動等業内非主流公司就與中國移動通信研究院聯手發布了一份《6G 無線網絡開放與雲化技術白皮書》，提出 " 傳統相對封閉的無線網絡形态難以适應日益多樣化的市場需求 "，" 開放的無線網絡架構是 6G 必然的趨勢 "。
在 2023 年底的 "6G 前沿技術與趨勢論壇 " 上，中國工程院院士張平也在公開演講提出了 " 無線網絡的開放雲化 " 的觀點，認為 "6G 網絡的實現需要更強大的能力、更低廉的成本和更靈活多樣的架構 "，" 擺脫傳統軟硬體緊耦合的無線網絡形态的束縛 "，實現無線網絡的開放雲化是最重要的解決方案之一。
2024 年 2 月世界移動通信大會在巴塞羅那召開期間，美國、澳大利亞、加拿大、捷克、芬蘭、法國、日本、韓國、瑞典和英國發表了《關于支持 6G 安全、開放、韌性設計原則的聯合聲明》，提出了一系列 6G 無線通信系統研發的共同原則，其中就包括 6G 技術接口應當 " 允許不同供應商產品（包括軟體和硬體）之間進行無縫互操作 "、6G 技術應當 " 實現軟體和硬體供應多元化 "，以 " 在整個信息通信技術（ICT）價值鏈以及計算和連接體系的各個環節促進全球競争性市場的發展 "。
當然，對于無線通信技術而言，開放接口與雲化架構并不是新議題，全球性的通信行業組織 Telecom
Infrastructure Project（TIP）和 O-RAN Alliance 自分别于 2016 年和 2018 年成立以來，就一直在推動通信運營商采用雲原生技術和開放無線接入網（Open RAN）架構進行 4G 和 5G 網絡的部署。但是由于受到技術成熟度低和初期成本高等因素的影響，截至目前雖然全球範圍内已有 150 多家運營商在積極地商用和試驗 Open RAN 技術，卻仍難擺脫其邊緣技術的定位。
然而，随着 ITU-R 明确面向 IMT-2030 的應用場景、總體目标和關鍵能力指标，要求 6G 從傳統的通信網絡向多要素融合的新型信息服務網絡演進和發展，那麼無線網絡或将在 6G 時代發生徹底性的變革：以 Open RAN 為代表的開放雲化架構将跻身舞台中央，成為無線網絡未來的主流技術方案，将其稱之為無線網絡的 6G 革命，或并不為過。
傳統的一體化封閉無線網絡架構已無法滿足 6G 高性能、靈活化、智能化的需求
傳統一體化的無線網絡架構主要是為了保證傳統 To C 消費者業務的連接服務而設計的，使用了相對封閉的協定，采用專用軟硬體系統，雖然在規模化部署場景下具有一定的性能優勢，但在從 4G 向 5G 演進的過程中已然遇到了 " 性能 - 效能 - 成本 " 的不可能三角挑戰。
5G 技術要實現高速率、大帶寬、低時延的性能，就需要在更高更寬的頻譜上部署 5G 網絡并需要無線設備提供更高的發射功率，由此必然導致無線設備功耗的大幅度提升以及生產制造和運營維護成本的大幅度增加，特别在軟硬體一體化設計的傳統無線設備廠商格局日益集中化趨勢下，高企的前期采購成本和後期運維成本事實上已經影響到 5G 技術在全球範圍的快速普及。
随着通信技術從 5G 向前演進到 6G, 更高的太赫茲頻段、更廣的空天地海一體化場景将推動無線通信能力的進一步增強，因此6G 技術的推廣必須要有效解決無線網絡在 5G 時代面臨的投資高、功耗高、運維難等一系列挑戰。
除了進一步增強無線通信能力外，在以 To B 應用驅動的場景化覆蓋需求下，6G 技術還将深度融合 AI 能力、感知能力以及為深度适配千行百業的應用提供靈活的按需服務的能力，因此，6G 技術必須要滿足多種能力融合、多維接入資源管理以及網絡智能化和敏捷靈活性的需求。
然而傳統一體化的無線網絡架構由于采用了專用軟硬體系統，主要通過系統内部的調用實現資源優化，無法真正實現多維接入資源管理以及智能化的需求；并且軟硬體緊耦合的設計受限于技術、產業等因素，難以實現對各類數據的實時、海量、按需、統一獲取；在按需定制的要求下往往需要大量的人力和物力進行長期反復的開發與測試，難以适應日益多樣化的市場需求。
因此，要實現 6G 性能迭代、能力融合、開放靈活的特性，推動 6G 時代的無線網絡架構從傳統的一體化封閉架構演變為開放的雲化網絡架構将成為重要的技術趨勢。正如中國工程院院士張平所介紹的：" 開放雲化将擺脫傳統軟硬體緊耦合的無線網絡形态的束縛，實現軟體定義的無線網絡，帶來網絡更新迭代的敏捷性，同時最大限度地降低硬體等基礎設施在更新迭代過程中的成本與資源消耗；開放雲化網絡提供的靈活性、多樣性是實現按需服務、支撐 6G 網絡與千行百業深度融合的重要手段 "。
6G 無線網絡開放與雲化是基礎網絡設施全面雲化的必由之路和無線網絡發展演進的必然趨勢基礎網絡設施雲化，是運營商推動網絡轉型的關鍵目标，其目的就在于利用 NFV/SDN 技術實現傳統電信設備的軟體與硬體解耦，利用标準化 IT 硬體平台和虛拟化技術取代電信網絡私有、專用的網元設備，提高網絡運營的靈活性，提升管理和維護效率，并降低成本。
進入 5G 時代，通信運營商的 IT 支撐網、承載網和核心網都實現了雲化，特别是核心網不斷迭代和發展，經歷了虛拟化、容器化和雲原生三個階段，已經徹底實現了全面雲化，5G 所有的服務都已構建在虛拟機和容器上。
通信技術含量高度復雜的 5G 核心網的全面雲化，表明運營商已經具備了管理和維護電信級雲化網絡的能力，并為無線網絡的雲化提供了先例和經驗。由此，作為接入網的無線網絡在 6G 時代實現雲化、走向開放無疑水到渠成。
而無線網絡架構自身，也在朝着标準化和模塊化的方向逐步演進，其設備形态也已經從最初的 BBU+RRU 的傳統一體化基站，經歷了 BBU 基帶池化，演進到 5G 時代基站被重構為 CU（Centralized Unit，集中單元）、DU（Distribute Unit，分布單元）和 AAU（Active Antenna Unit，有源天線單元）這 3 個功能實體。在這一演進過程中，BBU 功能實體的分割也使得無線網絡雲化成為可能，出現了構建在虛拟化平台上的 DU 和 CU，以支持更為方便地集成和部署新服務和新功能。
當無線網絡的雲化從單一廠家平台開始，基于 O-RAN 的标準化接口進一步擴展為可靈活地混合搭配來自多家廠商的 RAN 組件，就形成了符合 Open RAN 要求的 " 接口開放化、軟體開源化、硬體白盒化、網絡智能化 " 的網絡架構，可以支持運營商不受單一廠商的限制考察各種產品、服務和特色選件，為每一個獨立的功能實體單元混合搭配來自多家廠商的 RAN 組件，既能靈活而快速地部署和更新網絡，也能借助富有競争力的供應商生态系統，降低網絡部署成本。
雖然 6G 無線網絡架構的最終形态仍有待行業标準化組織和產業鏈各參與方通過研讨合作最終确定，但打破傳統軟硬體緊耦合的 " 黑盒子 " 模式，基于雲化技術與開放理念向前演進，已成為無線網絡不可逆的發展趨勢，而日趨成熟的 Open RAN 架構無疑将是以靈活滿足場景化覆蓋需求為主的 6G 無線網絡的最佳技術選擇。
傳統通信設備巨頭已開始為無線網絡在 6G 時代向開放與雲化演進提前布局
随着無線網絡架構逐步走向開放與雲化，硬體與軟體徹底解耦，為打破現有的通信設備廠商集中化的市場格局，數量眾多的中小型軟硬體廠商将有機會從 IT 和 CT 兩個方向對傳統通信巨頭廠商華為、愛立信、諾基亞等發起挑戰，這其中既包括借助 Open RAN 方案在通信設備市場卷土重來的的三星、NEC、富士通等，也包括 Mavenir、Rakuten Symphony、Parallel Wireless、Airspan、Benetel 等後起之秀。
當然驅動無線網絡走向開放與雲化的最主要力量來自于買方，歐洲運營商 Telefonica 與 Vodafone 率先在 4G 時代開始小範圍推廣 Open RAN，日本運營商 Rakuten 和 NTT Docomo、美國運營商 DISH 則直接基于 Open RAN 架構進行 5G 建網，而美國最大的通信運營商之一 AT&T 則在 2023 年底宣布将對其現有的 4/5G 網絡進行全面的雲化和開放化改造。除了這些 Tier 1 的運營商之外，以德國 1&1、加拿大 Bell、日本 KDDI 等為代表的資金實力較弱的中小型運營商對于通過 Open RAN 來降低網絡建設和運維成本的需求更為迫切。
面對開放與雲化技術浪潮對于無線接入網這個最後堡壘的衝擊，已經歷過支撐網和核心網雲化挑戰的傳統通信巨頭當然不會坐以待斃，或借助產業政策保護來修築護城河，或通過提前布局融入其中以争取利益最大化，成為其基于外部環境和自身處境做出不同的戰略選擇。
諾基亞是最早加入 O-RAN Alliance 的傳統通信巨頭，在無線網絡開放與雲化的策略上非常積極，早在 2021 年 3 月就宣布了與互聯網雲服務商亞馬遜、谷歌、微軟等合作開發 Cloud RAN 和 Open RAN 技術，将 5G 基站的 CU 和 DU 單元部署在公有雲上。除了與 NTT Docomo、德國電信這些 Tier 1 的運營商合作部署基于 Open RAN 架構的 5G 網絡之外，諾基亞還率先在 To B 行業推出了 5G 專網的 anyRAN 方案，支持企業客戶自行選擇第三方硬體伺服器平台，在私有雲或公有雲上靈活地部署 5G 專網，以快速響應客戶使用新的應用或服務的需求。
另一家傳統通信巨頭愛立信動作雖慢卻動靜夠大。2023 年 9 月，愛立信在官網上發布了《愛立信在 Open RAN 產業化方面發揮領導作用》的新聞稿，強調其致力于引領 Open RAN 產業化的承諾，表示相信 " 未來無線網絡的最大革命是引入基于雲的開放網絡 "。随後愛立信開始公布一系列與惠普、AMD、戴爾、英特爾和谷歌等 IT 和互聯網公司在無線網絡雲化上的合作及進展，直至 2023 年底宣布将支持 AT&T 在美國全境實現 Open RAN 的爆炸性新聞震動通信業。
愛立信與 AT&T 的五年期協定總額約 140 億美元，這筆交易既是愛立信有史以來最大的财務交易，也是通信業有史以來最大金額的 Open
RAN 合同，這不僅代表了以 AT&T 為首的 Tier 1 運營商對無線網絡走向開放與雲化的信心和決心，同樣也是其對愛立信這樣的傳統通信巨頭朝着軟硬體解耦的開放雲化架構所做努力的肯定。
由于愛立信與 AT&T 的 Open
RAN 項目周期長達五年，這不僅會推動 Open RAN 技術方案日益成熟，而且還将在這一過程中引入更多的供應商來完善開放架構和構建更為豐富的產業鏈生态；更為重要的是，這張覆蓋了美國全境的 Open RAN 架構的無線網絡在五年後完成時，也将成為美國 6G 網絡的基礎架構，為全球 6G 無線網絡走向開放與雲化提供模範和經驗。
雖然業界對于愛立信、諾基亞這些傳統通信巨頭投身 Open RAN 的目的性持懷疑态度，特别對于 AT&T 将價值 140 億美元的 Open
RAN 合同交由愛立信獨家供應有所争議，認為這有違通過 Open RAN 架構引入多供應商格局的初衷。但愛立信、諾基亞這些傳統通信巨頭對于 Open RAN 的高度重視和投入，或許從另一方面也印證了 6G 無線網絡走向開放與雲化趨勢的難以阻擋。
結語
雖然無線網絡向着開放與雲化演進的趨勢不可逆轉，但不能否認作為其代表性技術的 Open
RAN，在當前依然面臨着一系列的挑戰，包括開放接口的安全風險、多供應商管理的復雜性，以及不同平台的整合難度等，阻礙了其在 5G 時代大展宏圖。
然而随着越來越多 Tier 1 運營商和傳統通信巨頭以及 IT 互聯網公司的重視和投入，有理由相信，開放與雲化無線技術成熟度的提高及產業生态圈的豐富，終将在技術變革的 6G 時代為無線網絡帶來一場深刻的革命，并為通信行業的未來帶來深遠影響。
