段然：产业生态尚未成熟，O-RAN技术探索和规模商用面临三重挑战

近日，“5G圆桌派”系列沙龙第一期：“加速5G无线网络变革，助力5G成功商用”成功举办。沙龙从5G网络建设、信息安全以及行业应用等角度剖析5G产业发展面临的挑战和机遇，为业界提供发力5G新基建的重要思路和5G持续创新的方向。

作为系列活动的“当头炮”，首期沙龙聚焦面对5G无线网络新架构、新技术与新需求，运营商应该如何实现网络智能化，降低网络建设成本和运维复杂度，增强对垂直行业的拓展，实现网络转型和IT/CT融合等热点话题，邀请业内专家进行深入研讨。

中国移动研究院无线与终端技术研究所副所长段然在参加C114主办的5G“圆桌派”系列沙龙活动时表示，对运营商而言，5G意味着进一步拓展市场的新机会，中国移动去年下半年提出“四轮”驱动策略，客户服务市场由单纯To C向CHBN转变。与此同时，中国移动提出5G+AICDE新一代智能基础设施的网络升级。对无线接入网而言，AICDE战略直接体现出无线网云化的演进方向，需要重新思考无线接入网的功能和架构重构，利用新技术新能力赋能，提升网络的能效、自动化和智能化水平，以满足5G多样化的业务通信需求。

段然指出：开放无线网络具有技术吸引力和商业驱动力，但无线网产业化的生产组织模式变革，非一朝一夕可以实现。总体判断，O-RAN对当下我国5G产业不会产生重大影响，或起步于5G实现于6G。

开放无线网络具有技术吸引力和商业驱动力

“在新技术的探索上，开放开源一直是个重要的研究方向。”段然介绍，开放开源并不是新鲜事物，基站开放开源由来已久。早在2009年欧洲学术界就在Eurocom的资助下成立了OAI（Open Air Interface）开源项目，旨在利用开源社区探索研究下一代无线通信网络技术；2016年Facebook、Intel等IT厂家牵头成立了TIP（Telecom Infra Project），初期目标是开发更加廉价的4G基站，2018年启动Open RAN 5G NR项目，开展5G白盒基站研发。

段然表示，开放无线网络具有技术吸引力是客观技术发展规律所致：与2G/3G/4G升级换代不同，在4G向5G的代际转换中，ICT融合成为产业发展的大趋势，技术融合也由核心网向无线网延伸。从技术架构看，开放无线网络与传统基站相同，都是由基带单元（BBU）和射频单元（RRU）的硬件及软件组成。两者的本质区别在于无线网产业化的生产组织模式，传统基站是“垂直整合模式”，设备商研发专用硬件和软件，基站具有黑盒属性，技术壁垒导致产品性能梯队分化加剧；开放无线网是“水平整合模式”，依托开放、共享思路，将产业按硬件（含多个子系统模块）、软件等多模块水平分工，由集成商完成组装、交付和运维。

开放无线网络同时具有商业驱动力：一是繁荣产业生态，通过开放架构降低产业的门槛，通过软件的灵活定制增强对5G特定覆盖场景需求的支持；二是降低成本，5G网络越来越复杂，许多核心芯片的研发成本非常高，只有开放才能共享核心产品和研发成果；三是运营商转型的需要，5G发展面向更复杂多样的行业市场，在传统黑盒模式下运营商缺少对网络的掌控力和自主快速提供业务的能力，开放化可以使其快速引入新能力、打造智能化网络、灵活满足行业客户的各种需求。

O-RAN技术探索和规模商用面临三重挑战

“理想很丰满，但现实很骨感。”段然分析指出，无线网产业化的生产组织模式变革，非一朝一夕可以实现。当前国内研发更多聚焦在部分难度较低的产品方向（主要是室分小站），而国外研发虽尝试在宏站采用O-RAN架构，但目前多聚焦在4G网络的商用，而5G宏站还处在探索阶段。

这主要是因为接口开放、硬件白盒等技术点的探索，真正做到高质量的规模商用还有诸多挑战。一是“从垂直到水平”，“先拆再合”十分复杂。无线网先拆解为模块，模块间功能界面需清晰定义；再从模块集成交付，对集成商的集成能力、交付能力和运维能力要求更高。尽管通过开源可以快速切入，但真正做好还需深度定制甚至代码重构，软硬件适配和定向调优也尚待时日。二是从专用到通用，产品性能更有挑战。无线设备对计算能力和实时性要求高，通用硬件设备在性能、功耗、集成度、成本方面挑战较大，通用硬件“公版设计”是折中结果、难以实现性能最优。三是从CT到ICT，可能会形成新的垄断，需要谨慎对待，并照顾到国内/国外产业链端到端各个环节的多样选择性。

段然表示，开放架构并不是片面追求处理平台的全通用化，解决功耗和性能等问题需要在保持软件灵活、可升级能力的同时，引入专用加速芯片，降低整机设备的功耗。另外，解耦的设备为避免出现网络故障定位和运行维护等问题，可以采用以下三种策略：其一，运营商组织集成和测试实验室进行子系统间IoT测试，在设备采购前就做好互通集成对接工作，解决技术问题；其二，定义系统集成商角色，承担集成后的全系统在现网的安装、部署、维护等工作，使得各省公司依然只面向一家设备供应商提供支撑服务；其三，引入标准南向接口的OMC软件，实现跨厂商设备的统一管理能力，并引入解耦子系统的独立管理能力，实现在子系统间的故障仲裁。

产业生态尚未成熟 核心器件还需加强

对于无线网络的变革，产业界从来没有停止脚步，特别是国内运营商积极参与并发起成立的O-RAN联盟，得到产业链的广泛关注和支持。

“从开放架构的产业生态角度看，国内积极参与开放无线网络研发的公司，除京信、新华三、联想、锐捷、富士康等企业规模较大外，其余以中小、初创企业为主。”段然说：“这些中小甚至初创企业，希望借助基站的开放化，在无线通信网络这个大市场中得到发展。”值得注意的是，目前产业公司主要开展系统集成、BBU软件研发、RRU白盒硬件设计与代工生产，在关键核心芯片、器件等方面还需要加强。

从技术研究角度看，在开放平台基础上引入无线网元智能化研究，还需要进一步推进技术和方案的成熟。虽然当前已经有一些厂商在小区负载优化、业务质量保证等用例上做了相应的原型机研发和组网测试，但在标准制定和用例场景的拓展研究等方面，还需要产业进一步加大研发投入，深度挖掘开放架构引入AI和大数据后带来的新价值、新增益。

“总体判断，O-RAN对当下我国5G产业还不会有重大影响。最可能的情况是5G起步，分步实现，过程漫长，可能在6G才能全面实现。”段然说。

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