我们都听说过5G无线通信将提供令人惊叹的功能和服务。但它并不便宜。

按照目前的设计，未来5年，5G的部署成本将接近1万亿美元。这笔巨大的费用将主要由网络运营商承担，如AT&T、中国移动、德国电信、沃达丰，以及全球数十家为客户提供蜂窝网络服务的公司。面对如此巨大的成本，这些运营商提出了一个非常合理的问题：我们如何使它更便宜、更灵活呢？

他们的答案是：实现不同公司的网络组件可以混合搭配，目的是引入更多竞争，压低价格。同时，他们围绕如何建设无线通信网络在业内引发了分立。他们的对手（有时也是不情愿的伙伴）是少数几个电信设备供应商，能够提供网络运营商多年来一直购买和部署的硬件。

这些供应商最初是反对这个名为“开放无线接入网”（Open RAN）的计划的，因为他们认为，如果实施了这个计划，现有的商业模式即使不被摧毁也会受到损害。但是，面对运营商集体叫嚣的一种新的无线网络建设方式，这些供应商没有选择余地，没有一种他们都愿意接受的选择。有些供应商以试图为开放无线接入网的开发设定条件作为回应，还有一些冒着被甩在后面的风险，继续拖着不合作。

对于支撑5G这样新一代无线网络的技术，从最初设想到完全实现的硬件，可能需要10年甚至更长的时间。相比之下，开放无线接入网几乎一夜之间就出现了。在不到3年的时间里，这个想法从一个概念变成了世界各地的多个重要部署。它的支持者相信，它将培育出无限的创新，降低无线接入成本。它的批评者则表示，它将威胁基本的网络安全，甚至可能引发灾难。不管怎样，这是通信行业的一个分水岭，而且没有回头路。

一般说来，无线接入网（RAN）是将手机等终端设备与更大的有线核心网连接起来的框架。蜂窝基站或发射塔是最常见的无线接入网示例。其他类型的基站，如5G网络中进行短距离收发信号的小基站也符合要求。

为了实现这个连接功能，无线接入网需要执行几个步骤。比如，当你用手机打电话给另一个城市的朋友或家人时，你需要在蜂窝塔的范围内。第一步，蜂窝塔的天线接收到手机信号；第二步，无线收发信机将信号从模拟转换为数字；第三步，被称为“基带单元”的组件进行信号处理，纠正错误，最后将信号传输给核心网。在无线接入网中，天线、无线收发信机和基带单元等组件通常被视为离散技术块。

如果将无线收发信机和基带单元彼此分离，并独立开发和建设，那么仍然需要确保它们能够一起工作，即需要它们的接口互相兼容。如果没有这种兼容性，当数据从无线收发信机移动到基带单元时，可能会被篡改或丢失，反之亦然。最坏的情况是，接口不兼容的无线收发信机和基带单元根本无法协同工作。一个有可用功能的无线接入网需要这两个组件有一个通用接口。然而，令人惊讶的是，目前还不能保证一家供应商生产的无线收发信机能够与另一家供应商生产的基带单元实现互操作。

与蜂窝网络的标准一样，无线接入网接口标准规范由第三代合作伙伴计划（3GPP）制定。3GPP RAN3工作组主席，同时也是爱立信标准化首席研究员的吉诺•马西尼（Gino Masini）表示，3GPP的许多规范，包括那些涉及接口的规范，在设计时都考虑到了互操作性。然而，马西尼补充说，无法阻止供应商用额外的专有技术来“补充”标准化接口。许多供应商就是这样做的，马西尼表示这并没有限制供应商的互操作性。

其他业内人士并不同意这样的观点。“诺基亚和爱立信都在使用3GPP的标准化接口。”Parallel Wireless公司的营销副总裁尤吉娜•乔丹（EuginaJordan）说。这是一家开发开放无线接入网技术的公司，位于美国新罕布什尔州。“但是这些接口没有开放，因为每家供应商都加入自己的‘佐料’。”她补充道。多数供应商的特定调整发生在将无线收发信机连接到基带单元的软件和编程语言的过程乔丹表示，3GPP标准中有一些故意留空、以供将来发展的无线通信参数，供应商主要通过定义这些参数来做出特定调整。

最终，这导致每家供应商开发的硬件都与其他供应商的不兼容，这让运营商感到不舒服。法国运营商Orange的无线电创新总监奥利维尔•西蒙（Olivier Simon）说：“我们看到3GPP规范的差距越来越大。”西蒙说，在3GPP规定的接口中，“可以看到许多接口并不是真正开放的，在接口的两边无法实现多供应商协同。”

西蒙是开放无线接入网联盟的执行委员会成员。该联盟是致力于开放无线接入网规范的最大的行业组织，成立于2018年，当时有AT&T、中国移动、德国电信、NTT Docomo和Orange等5家运营商加入，并带动开放无线接入网的行业发展。斯坦福大学副教授、开放无线接入网联盟技术指导委员会联席主席萨钦•卡蒂（Sachin Katti）说：“我认为要做的是，全球运营商要形成一个统一的声音来推动这种解聚和开放。”

开放无线接入网联盟成员希望开放无线接入网能够填补3GPP规范所造成的缺口。他们很快表示，他们没有试图取代3GPP规范。相反，他们认为开放无线接入网是在强化3GPP规范，防止大型供应商将其专有技术附加到接口上，将无线运营商锁入单一供应商网络。通过强制开放接口，无线通信行业可以找到一种全新的方式来建设网络。如果那些开放接口能促进更多竞争，并降低价格，那就更好了。

随着5G在全球进行早期部署，2019年，无线通信行业组织GSM协会预测，运营商将为网络的5G基础设施、设备和技术花费1.3万亿美元。无线接入网建设将占这些资本支出的绝大部分。而支出中的大部分将流向少数几个能提供完整端到端网络的供应商。

“这一直是一个痛点，因为无线接入网是运营商部署中最贵的部分。”位于得克萨斯州并提供端到端网络软件的Mavenir公司技术和战略副总裁斯里达尔•拉贾戈帕尔（Sridhar Rajagopal）说，“它占了大约百分之六七十的部署成本。”GSM协会预测，到2025年，运营商将在无线接入网上花费86%的投资预算。

要花这么多钱，难怪运营商会尽一切可能避免任何不兼容的硬件所造成的惨败。避免发生这种灾难的最可靠方法是从网络的一端到另一端始终紧跟同一家供应商，从而避免任何接口不匹配的可能性。

导致运营商不安的另一个因素是，能够提供先进的端到端网络的公司越来越少，现在只有爱立信、诺基亚和华为。这3家端到端供应商可以收取高昂的价格，因为运营商基本上被锁定在它们的系统中了。

即使出现新一代无线技术也不会为运营商提供一个更换供应商的好机会。新一代,无线网络要保持向后兼容性，例如，当不在任何5G基站的覆盖范围内时，5G手机可以在4G网络上运行。因此，运营商在开展5G部署时，大多会坚持使用单一供应商的专有技术，以确保平稳过渡。除此之外，就只能放弃一切，从头开始，为全新的部署支付更多的费用。

无线行业达成的广泛共识是，开放无线接入网将可能从不同的供应商那里选择不同的无线接入网组件。这个过程被称为“解聚”，是消除组件插在一起时的配合压力的一个机会。解聚是否是一件好事取决于你问的是谁。

运营商当然喜欢它。Dish是一家电视和无线通信服务提供商，在拥抱开放无线接入网方面表现得尤为积极。Dish的技术开发副总裁悉达多•切努莫鲁（Siddhartha Chenumolu）描述了他对这项技术的第一反应：“嘿，这里可以让我们完全解聚。”他说，“我不必只依赖爱立信提供无线通信设备，也不必只依赖诺基亚。”Dish承诺2021年将使用开放无线接入网在美国从头开始部署5G网络。

小规模、专业化的供应商也对开放无线接入网给业务带来的提升持乐观态度。对于Software Radio Systems公司来说，有了开放无线接入网，它可以更轻松地专注于开发新软件，不必担心丢失潜在客户，因为有些客户害怕将技术集成到更广泛的网络中。

毫不奇怪，剩下的三大硬件供应商持有不同的观点。2021年2月，爱立信法国公司的首席执行官弗朗克布•布塔尔（Franck Bouetard）称开放无线接入网是一项“实验性技术”，离成熟还有好几年的时间，无法与爱立信的产品相媲美。（爱立信拒绝就本文置评。）

然而，一些业内人士发现有些硬件制造商故意放慢开放无线接入网的开发。“一些大型供应商不断提出这样或那样的问题。”Software Radio Systems的主管保罗•萨顿（Paul Sutton）说，“爱立信可能是最反对开放无线接入网的那一派，因为他们可能损失得最多。”

并不是每家大供应商都阻扰。比如，诺基亚就看到了机遇。“我认为我们需要接受这个事实：不管有没有我们，开放无线接入网都会发展。”诺基亚移动网络战略和技术主管托马斯•巴内特（Thomas Barnett）说，“诺基亚决定要积极主动占据领导地位，以便抢占更好的市场份额。”例如，日本运营商乐天（Rakuten）在部署开放无线接入网时使用的是诺基亚的设备，诺基亚还在与德国电信合作，将于今年晚些时候在德国新勃兰登堡部署一个开放无线接入网系统。

这并不是说诺基亚或其他供应商与运营商和Software Radio System等专业供应商的意见完全一致。目前，仍有很多争论。爱立信和其他供应商认为，开放更多接口将不可避免地在网络中制造更多网络攻击点。运营商和其他开放无线接入网支持者则反驳说，标准化接口将使行业更容易识别和修复漏洞。多大程度的开放是足够的开放，或者无线接入网硬件元件应该解聚到什么程度，似乎每个人都有不同的观点。

最雄心勃勃的开放无线接入网版本将把无线接入网拆分成比无线收发信机和基带单元更小的组件。支持这种解聚程度的人认为，通过让公司变得超级专业化，它将把更多的供应商带入无线行业。例如，运营商可以与供应商签订合同，只购买一个处理器，将接收到的核心网的数据进行无线传输。许多业内人士还表示，这种专业化将加速技术创新，无需等待整个无线收发单元或基带单元升级，就可更换或部署新的无线接入网组件。“这可能是开放无线接入网提供的一个最好的机会。”纽约大学无线研究中心（一所先进无线技术研究中心）的创始主任泰德•拉帕波特（Ted Rappaport）说。

无线行业的第一次解聚受到了5G规范本身的启发。这些规范将负责处理与核心网之间的数据传输基带单元分成了两个更小的组件。其中一个组件是分布式单元，它负责数据处理。另一个组件是集中式单元，负责处理与核心网的连接。拆分基带单元的优点在于，集中式单元不再需要装在发射塔里，相反，单个集中式单元可以安装在本地服务器机房，保持该地区的多个发射塔与核心网的连接。

开放无线接入网联盟正在研究无线接入网几个不同的“功能拆分”，除了分布式单元和集中式单元拆分之外，创造更多的解聚机会。在接收核心网信号到传输信号到手机之间的许多步骤中，每增加一个拆分都会产生一个分段。这有点像午休：你可以早点吃午饭，把工作转移到下午来做，也可以工作几个小时后选择晚一点吃午餐。

有一种重要拆分称为Split7.2x，它将信号编码和解码以及调制等工作交给分布式单元。在拆分的另一头，无线收发设备的任务比较轻，负责波束成型，确定传输的具体方向。无线收发设备还负责将数字信号和模拟信号相互转换。

还有一种拆分Split 8，甚至把波束成型的责任也转移给了分布式单元，让无线电只负责信号转换。相比之下，Split 2把编码、解码、调制、波束成型，甚至更多的处理推给了无线收发设备，让分布式单元只负责在数据传输给集中式单元之前将数据压缩到更少的位数。

制定多种拆分开放标准的目的是，运营商可以为正在建设网络的具体类型，购买更加适合的组件。例如，对于需要大量无线收发设备的大规模部署，运营商可能会选择Split 8。这种拆分使无线收发设备变成“哑巴”，因此很便宜，因为所有的处理都放到了集中式单元中。

从技术上讲，只用硬件就可以将一个具有开放接口的解聚无线接入网组合在一起，但软件定义组件有一些优势。“我们的行业已经变得非常、非常以硬件为中心。”易芝玲说，她和斯坦福大学的卡蒂一样是开放无线接入网联盟技术指导委员会的联席主席。“我们的每一代网络基本上都依赖于专用硬件和紧密耦合的软件。所以每次我们升级、发布新版本或者发布部分新版本，都需要几年的时间。”

为了转变以硬件为中心的姿态，开放无线接入网联盟还鼓励无线行业在无线接入网中加入更多的软件。用可编程软件组件替代传统硬件组件的软件定义网络更加灵活。虚拟组件的升级只需简单地将新代码推送到基站即可。

对软件的重视也使得业界有可能考虑全新的技术，其中最重要的是无线接入网智能控制器（RIC）。RIC可一次从几十个甚至几百个基站的无线接入网组件中收集数据，并利用机器学习技术实时重新配置网络操作。例如，它根据特定的发射塔是否在承受繁重的通信负荷，或者在暴雨中传输是否可能会减弱信号，来做出调整。为了提供更好的服务，RIC可以重新编程无线接入网的软件组件。“想象一下，我真的可以根据用户体验和用户感受来实时调整我的网络。”Dish公司的切努莫鲁说，“那多棒呀！”

自2018年成立以来，开放无线接入网联盟已经从5个创始成员（全都是运营商）扩大到260多个成员。在三大供应商中，只有华为还不是其成员，该公司相信开放无线接入网系统的性能比不上该公司的专有系统。其他开放无线接入网团体也在以同样的速度发展，例如2020年5月成立的开放无线接入网政策联盟（Open RAN Policy Coalition），目前已有60多个成员致力于协调有关开放无线接入网开发和部署的全球政策。

近几个月来，日本电子商务巨头乐天移动和Dish已决心使用开放无线接入网来广泛部署新的5G网络。在英国政府强制要求拆除无线网络中的所有华为组件之后，英国的沃达丰正在用开放无线接入网替换自己网络中的那些组件。由于类似的强制要求，爱达荷州的Inland Cellular等美国本土运营商也在做同样的事情。

这些部署并不是都能按计划进行。特别是乐天，由于其开放无线接入网网络的性能比不上传统的端到端系统，它最初面临一些挫折。但乐天仍然保持乐观，并没有放弃。许多业内人士并不关心这类问题，他们认为，要真正消除这项技术的不足，唯一的办法就是大规模部署，看看哪些可行，哪些需要改进。

还有一些挥之不去的问题：责任的界定。运营商从诺基亚、爱立信或者华为购买端到端系统时，知道一旦出现问题，可以依靠供应商来提供网络支持。但部署开放无线接入网后，情况就不是这样了，因为可能没有一家供应商会声称对互操作性问题负责。大型运营商可能能够支持自己的开放无线接入网网络，但小型运营商可能需要依赖Mavenir公司这样将自己定位为系统集成商的公司。批评者认为，对于那些没有专业经验或资源来支持自己网络的运营商而言，这种做法只是创造了另一种端到端供应商，并增加了额外费用。

最后，开放无线接入网的真正考验可能会在实施下一代无线技术的时候出现。“作一个先验假设，我认为构建6G将采用开放无线接入网。”高通公司无线研发首席工程师拉贾特•普拉卡什（Rajat Prakash）说。

要解聚无线接入网、开放新接口，甚至融入新技术，这场运动能够走多远，还有待观察。重要的是，这场运动已经获得了巨大的动力。尽管业内的一些角落仍有一些保留意见，但运营商和小规模供应商已经在背后投入了太多，这场运动不会夭折。开放无线接入网将继续存在。随着它的成熟，无线行业将迎来一种新的商业方式。

作者：Michael Koziol

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