5G Open RAN發展趨勢分析

【什麼是Open RAN】

Open RAN又稱為開放式無線接取網路 (Open Radio Access Network)，屬於一種行動網路架構，也是一般認知的基地台。早在2G、3G時代，RAN在軟硬體功能上並無明確的分工，而演進至4G，RAN結構開始有了解耦設計，區分為以數據為主的基頻模組(BBU，Baseband Unit)與遠端射頻模組 (RRU，Remote Radio Unit)。到了5G，RAN更分層解構成中央模組 (CU，Centralized Unit)、分布模組 (DU，Distributed Unit)、射頻模組 (RU，Radio Unit)三大功能元件。

邁入4G/5G時代由於系統解構，將產生大量伺服器建置需求。以往電信業者在RAN端建置綁定大型電信設備供應商，設備選擇與擴充彈性都相對不足。Open RAN的概念則是以開放標準化介面為核心，確保不同電信設備廠商之間具備互通操作之能力，打破傳統電信供應商獨占局面，大幅提高設備選擇性；同時拜網路功能虛擬化技術 (NFV，Network Functions Virtualization)的興起，網路功能不再綁定專用硬體規格，只要使用現成電腦硬體設備 (COTS，Commercial Off-The-Shelf)進行軟體應用的部署，將可以較低廉的價格進行擴充。

圖1  傳統4G BBU到5G CU/DU架構轉變與多Vendor情境

資料來源：Vodafone official website

 O-RAN聯盟自2018年2月於西班牙巴塞隆納世界行動通訊大會(MWC)上共同發起成立，截至2022年底，營運商成員已達三十餘家，其餘供應商與相關企業也達到三百餘家，在規範制定部分，截至2022年7月底，共發布53份O-RAN技術文件。各家供應商在發展O-RAN相關設備時，亟需一個公正第三方來驗證設備是否符合O-RAN規範，確保設備具備一定程度的可用性與整合性。緣此，OTIC (Open Testing and Integration Centres)認證實驗室因應而生，現行共有8家O-RAN聯盟認可的OTIC實驗室，其中一家落腳於台灣桃園的耀睿OTIC實驗室；而全球生產行動通訊基地台的設備商，有三分之二來自台灣。兩者相互合作將有助於Open RAN的推廣，讓國產網通設備能搶得市場先機。

【各國電信商導入現況】

圖2  全球主要投入開放架構發展之營運商

資料來源：資策會MIC(04/2022)

• 日本樂天電信Rakuten：於2020年啟動5G O-RAN商轉，至2022年初已採用Airspan、Qualcomm、NEC等三家解決方案進行建置。
• 美國衛星營運商Dish Network：規劃採用雲端虛擬化5G解決方案，與NEC、VMware、Fujitsu、Mavenir、Altiostar等供應商一同建構。於2022年5月於美國拉斯維加斯正式上線，也同時宣布將Samsung納入供應商行列，採用其vRAN與RU相關設備。
• 德國電信Deutsche Telekom：在2021年6月啟動「O-RAN Town」計畫，採用NEC與Mavenir兩家供應商設備解決方案，進行小規模實證測試。
• 法國電信Orange：2021年6月宣布啟動Pikeo計畫，建置小型實證場域；2022年9月攜手NEC與Mavenir於實驗5G實驗網路中完成massive MIMO建置。
• 西班牙電信Telefónica：NEC於2020年被選為首位服務系統整合商，協助Telefónica進行Open RAN規劃。並於2021年宣布將於四大全球市場進行商轉前實證，分別是西班牙、德國、英國與巴西。
• 英國電信Vodafone：2021年6月宣布與Dell、NEC、Samsung等廠商建立O-RAN供應鏈，並於2022年1月在英國啟用第一個5G Open RAN服務。
• 日本電信商KDDI：2022年2月宣布採用Samsung與Fujitsu兩家供應商設備，於日本神奈川市建置Open RAN服務，完成5G應用流量測試。

 【開放之路仍崎嶇】

擁抱開放的道路上，仍有許多需要考量的部分。日本樂天電信身為Green Field綠地投資角色，並沒有傳統電信商如Vodafone、Docomo、Telefónica等 Brown Field棕地投資角色有著對既有客群服務的包袱，可大膽嘗試導入新興概念與技術。傳統電信商所看重的，反而是「整合」、「維運」兩大面向。在既有建置成果下若要汰換升級設備，在不影響既有服務下，整合的複雜度與成本遠超出想像；而多個供應商設備服務模式下，意味著維運需要面對的多個估應商窗口，在維運時需進行大量的橫向聯繫，無法只面對單一供應商來處理而徒增成本。

樂天電信雖採用白牌O-RAN解決方案，建置成本較傳統降低約50%，但整合穩定性與提供的服務體驗仍需市場考驗。而西班牙電信Telefónica則直接委請NEC做為Open RAN系統整合商，協助相關建置規劃、驗證、維運。當單一廠商具備整個電信系統營運之能力，將逐漸在電信商中建立無可取代的地位，而違背Open RAN開放之精神。

因此O-RAN聯盟中OTIC認證實驗室角色將肩負重任，將整合問題於驗證時期逐一排除，以降低建置後整合複雜度，提升技術成熟穩定性。並透過插拔測試大會 (PlugFest)的機會，學習維運相關除錯之技術，提升各個供應商之維運能力。如此才能避免劣幣逐良幣之狀況，建構開放架構的良性循環。

參考來源：

1.封面圖來源：O-RAN alliance official website & Designed by starline / Freepik

2.O-RAN官網：https:// www.o-ran.org

3.telefonica官網：https://www.telefonica.com/en

4.MIC產業情報研究所：https://mic.iii.org.tw/industry.aspx?id=457

5.Vodafone官網：https://www.vodafone.com/news/technology/5g-open-ran-first-uk-site