Omdia复盘MWC2023全球RAN市场重要发展趋势

无聊小北

市场研究公司Omdia的移动基础设施团队参加了MWC2023，并在期间与40多家企业进行了会面沟通。本报告介绍了这些会议、展台参观以及展会期间发布公告的主要内容。

正如预测的那样，对于RAN而言，可持续性、解耦以及5G向6G的持续演进是关键主题。

可持续发展位于前沿与中心

可持续性包含在所有的产品和解决方案公告中。这些声明中的可持续性元素通常指的是真正的改进和努力。然而，企业有时也会出于营销原因提到关于这方面的举措，并强调其环境、社会和治理（ESG）承诺。节能和能效仍然是最关键的方面。此外，今年，行业也越来越多地考虑其活动的总碳足迹，而不仅仅是运营消耗的电力。

有很多方法可以用来减少这种足迹，包括对芯片、组件（特别是功率放大器和滤波器）和产品设计的改进；减少使用的材料；以及软件功能。行业多年前就开始努力了，但由于关闭部分网络可能会对用户体验产生负面影响或风险，因此节能功能并不是总能进行使用。然而，行业态度似乎正在改变，在低迷的宏观经济环境中实现成本节约的必要性为采用更可持续的做法提供了额外的动力。

将已安装的存量设备逐步替换为现代化和更有效的解决方案将需要数年时间；因此，能与遗留产品协同工作的软件功能是至关重要的。从应用于网络中所有站点的软件功能中节省的潜在成本，可能比只部署在一小部分站点的新硬件带来的成本节省更大。

绿色环保主张只有在可量化和可测量的情况下才有意义。爱立信表示，目前5G站点的平均能耗比LTE站点少30%（针对同等容量进行标准化）。该供应商预计，未来1-3年内，下一代5G站点的能耗将比第一代5G站点减少40%，同时提供两倍的容量。

华为、诺基亚、三星和中兴通讯同样非常重视降低能源消耗。虽然不同的产品和供应商的能耗降低有所不同，但这些厂商的公告中宣称，与上一代相比，其新的无线解决方案带来的能耗节省通常在25-30%的范围内。相对的改善是好的；实际的消耗数据（如果有的话）甚至会更好。华为使用了朗朗上口的“0比特，0瓦”来描述可以实现的目标，这要归功于在高级休眠模式下将有源天线单元（AAU）的功耗降低至10瓦（不是0）的功能。

根据SK电讯和NTT DOCOMO的分析，不同供应商在节能能力方面存在显著差距。欧洲五大运营商（德国电信、Orange、Telefónica、意大利电信和沃达丰）在其Open RAN谅解备忘录进展更新中证实了这一点。他们观察到，不同供应商在O-RU方面的能效差异高达25-30%。这不是Open RAN或集成式RAN的问题，而是供应商能力的问题。传统供应商的设备与Open RAN供应商的设备之间存在显著差异。简而言之，还有改进的空间。

可持续发展战略还应考虑其他方面，例如与硬件制造相关的碳足迹，以及相同的硬件在使用寿命结束时的处理方式。爱立信制定了一个回收计划来收集和回收旧设备；其他供应商可能也有类似的方案。然而，很难知道这种做法在行业层面有多普遍；即使是供应商和服务提供商的代表也没有答案。

总结一下：

·能效是重中之重。

·行业取得了进展，但仍有很大的改进空间。

·能效是供应商之间之间差异化的一个明显领域。

·可持续发展不仅仅是节能。

·成本控制和可持续性可以相辅相成。

Cloud RAN没有争议，但是对于加速选项存在激烈争论

vRAN或Cloud RAN是MWC2023的另一个关键主题。爱立信和诺基亚都使用术语“Cloud RAN”来描述DU和CU软件完全是云原生的，而不仅仅是虚拟化的(vRAN)。根据这个定义，三星所谓的vRAN也可以被称为Cloud RAN。然而，作为vRAN的早期推行者，三星更倾向于坚持每次迭代带来的改进，并在展会上宣布了vRAN 3.0。vRAN 3.0本质上是一种软件升级，使每个vDU服务器具有更高的容量，以及节能功能（包括CPU核心休眠模式）和一个额外的节能功能协调器，可以提供跨不同节能功能的分析和优化。

除了Cloud RAN，诺基亚还展示了其anyRAN概念，它指的是在不同类型的基础设施上以零差异运行RAN软件的可能性，无论是在专门建造的AirScale基站、云基础设施（它自己的AirFrame服务器或第三方服务器或公有云），还是混合基础设施上，都具有一致的性能和功能对等性。anyRAN通过使用用于专用RAN和vRAN的相同软件而成为可能。

由于计算和延迟需求，vDU的服务器需要用于L1处理的加速器。现在有三个主要的架构选项可用：

·使用单独的专用加速器后备加速（look-aside acceleration）；

·与片上系统（SoC）上的处理器集成的后备加速；

·使用单独的专用加速器内联加速（inline acceleration）。

Greenfield服务提供商和Verizon早期部署的vRAN使用了具有专用后备加速功能的第三代英特尔芯片。预计未来的部署将逐步采用具有集成加速功能的英特尔新的第四代芯片。与此同时，Marvell、英伟达和高通等公司于2022年宣布的内联加速解决方案现在正在进入市场，成为替代解决方案。诺基亚还与Marvell合作开发了自己的搭载L1内联加速的智能NIC。

关于这些选项存在着激烈的争论，我们在此不再赘述。简而言之，那些支持内联加速做法的企业认为它在性能、能源效率、可扩展性和灵活性方面更胜一筹（即，根据需要独立于处理L2和L3的CPU增加L1容量，反之亦然）。内联加速智能网络接口卡（NIC）也使用标准的PCIe接口，可以轻松地与不同的计算平台集成。其中，富士通、诺基亚和沃达丰支持采用这种方法。

同时，英特尔称，其SoC结合了第四代至强CPU和vRAN Boost加速器，避免了对单独PCIe卡的需求，并提供了与任何可用的专用加速器（包括内联加速器）相同的每瓦性能。新一代与第三代相比，容量在相同的功率范围内增加了一倍。它还通过消除对外部加速器的需求，将vRAN计算功耗额外降低20%。该解决方案将为爱立信的Cloud RAN以及Rakuten的Symware 2.0提供支持。此外，搭载vRAN Boost的第四代至强可扩展处理器将用于新的戴尔PowerEdge服务器以及HPE和Supermicro的服务器。

Omdia移动基础设施首席分析师Rémy Pascal表示，简而言之，既存在支持专用、优化的芯片的支持者，也有支持软件定义的多用途软件可升级解决方案的支持者。一些RAN供应商和服务提供商正在选择其中一种做法，但也有一些供应商和服务提供商采取了更加中立的态度，至少目前是这样。作为vRAN领域的先驱，三星一直在与英特尔合作进行早期部署，但该公司在vRAN领域也在与Marvell进行合作。

Omdia在MEC期间对相关专家进行了问询，服务提供商是否可以根据场景和需求选择不同的加速选项。这些人中的大多数认为，这可能太复杂或者没有必要，并认为服务提供商会选择其中一个选项。然而，其他人认为服务提供商采用混合性解决方案是可能的。

服务提供商还需要考虑不同的芯片组类型，例如来自Marvell的ASIC DPU或来自英伟达的GPU。英伟达认为，Cloud RAN的关键问题是资源利用率低；因此，以内联加速方式使用多用途GPU使我们能够通过vRAN和其他边缘应用（例如企业AI）之间在同一台服务器上共享GPU资源来最大化资源利用率，从而提高能效。英伟达与富士通合作，将这家RAN供应商的vCU和vDU与英伟达的DPU和GPU结合起来实现内联卸载，NTT DOCOMO已对该解决方案进行验证。

NTT DOCOMO还验证了将NEC的新vDU在HPE ProLiant DL110平台上与高通的X100 5G RAN加速器和Red Hat的虚拟化层相结合的解决方案。高通的X100 5G RAN加速器也得到了Zain Saudi Arabia的认可。

与NEC类似，Mavenir也扩大了与HPE的合作伙伴关系，并与Red Hat OpenShift在相同的HPE ProLiant DL110 Telco服务器上验证了其vDU容器化网络功能。相同的Red Hat OpenShift Kubernetes平台现在也支持英伟达的Aerial SDK和vRAN加速器。

说每家企业都彼此合作的确夸张，但毫无疑问，行业上存在多种伙伴关系和合作。

Open RAN正在发生，但需要耐心

在2月份发布的一份文件中，欧洲五大电信运营商对Open RAN进行了公正的评估。据这些公司称，在进行更大规模的部署之前，Open RAN仍然需要进行改进，但该技术正在缩小与集成解决方案的功能对等和性能差距。该文件强调需要集中精力在三个主要方面：技术和生态成熟度，能效和安全性。这几家电信运营商预计2023年将在欧洲进行更多的试点和小规模部署，大规模部署可能从2025年开始。

他们还指出了限制Open RAN采用的外部因素，例如“与传统网络解决方案有关的现有合同义务和服务提供商目前所面临的具有挑战性的财务状况”，以证明“下一个现代化升级周期将是本个十年期后半段（2025年以后）在欧洲大规模引入Open RAN”。换言之，请耐心等待，因为Open RAN需要的时间比最初预想的要长。

另外，Orange和沃达丰已达成协议在罗马尼亚的一个试点项目中共享农村地区的Open RAN网络。两家运营商将使用相同的RU和云基础设施，但使用他们自己的RAN软件。

沃达丰已经在英国部署了三星的Open vRAN（基带和RU），并且最近完成了使用三星的vRAN和NEC的Massive MIMO (mMIMO) RU的试验。与三星的合作现已扩展到德国（2G/4G vRAN和兼容O-RAN的RU试点）和西班牙（使用mMIMO RU和4G/5G vRAN的城市环境试验台）。沃达丰在其展台上还展示了Mavenir新一代OpenBeam mmio 32TR AAU，采用高通QRU100 5G RAN平台，并称赞了其一流的能效。Viettel的mMIMO天线也采用了高通QRU100 5G RAN平台，高通还宣布与Zain在该领域进行合作。Zain同时宣布与Rakuten Symphony合作，Rakuten Symphony还被Axiata选择为其在马来西亚、斯里兰卡、尼泊尔、孟加拉国、柬埔寨和印度尼西亚的专用网络部署提供符合O-RAN标准的网络一体化（network-in-a-box）解决方案。

沃达丰还与NTT DOCOMO合作，致力于简化Open RAN测试和集成，从而解决其他服务提供商的关键问题之一。沃达丰还展示专网用例的O-RAN标准5G网络一体化解决方案。这个非常紧凑的原型机构建在Raspberry Pi平台上，采用 Lime Microsystems的电路板和Amarisoft的5G软件定义无线电（SDR）。

与此同时，德国电信宣布已选择富士通的RU和诺基亚的基带软件，用于其在德国的初期商用Open RAN部署，并在欧洲另一个市场选择了Mavenir作为供应商。

从这些公告来看，可以说欧洲服务提供商在Open RAN生态系统的发展中发挥着重要作用。尽管如此，日本和北美在技术采用方面仍然处于领先地位，这要归功于DISH、Verizon、Rakuten Mobile和NTT DOCOMO。虽然没有做出具体承诺，但在MWC期间，AT&T也表示了对Open RAN的支持，称它“将会发生，因为它很重要，”而且该运营商不会等待Open RAN足够成熟从而在其当前的5G部署周期中进行引入，相反，“将会有另一个窗口和另一个投资周期，我们可以在其中引入这些技术。”这些简单的评论总结了行业采用Open RAN技术的两个关键驱动因素：

·Open RAN解决方案的就绪性和竞争力；

·服务提供商的投资周期。

在会场，许多挑战者企业展示了符合O-RAN标准的无线设备，从small cell到宏站RU再到mMIMO有源天线。其中包括佰才邦、Baytec、BMI、Casa Systems、京信通信、Compal、LiteOn、Sercomm、VVDN和Zillnk等。

除了开放接口，Open RAN的关键价值主张之一是通过RAN智能控制器（RIC）引入第三方创新，以帮助优化资源（频谱和能源）的利用，并改善用户体验（延迟、吞吐量和可靠性）。

几家公司在MWC2023上宣布了其RIC和相关应用的更新。Mavenir发布了非实时RIC和近实时RIC，并宣布与Cohere合作，将后者的Universal Spectrum Multiplier软件作为承诺提高频谱效率和性能的xApp。AirHop是第一家为Rakuten Symphony的Symworld市场推出xApp的公司。AirHop也是VMware的RIC合作伙伴计划的一部分，是其中最引人注目的合作伙伴之一，该计划拥有20多个合作伙伴，包括Aira Technologies、Aspire、Capgemini、Cellwize、Cohere、HCL、Net AI、P.I. Works、Rimedo Labs、Viavi等。

专用5G：事半功倍

老牌设备供应商们继续通过下一代5G产品扩展其专用解决方案组合，主题是事半功倍（即更多频谱、更大带宽和更高容量；更低功耗、更轻重量和更小体积）。大多数新的无线产品都是双频（包括一些mMIMO AAU）或三频的，以减少每个站点所需的设备数量和功耗。

在mMIMO基站方面，趋势是封装更多的收发器和/或天线元件，同时改善能耗和体积，并支持更大的带宽。华为声称其MetaAAU现在支持高达800MHz的带宽，为业界最高水平。这意味着单个模块可以覆盖整个3400-4200MHz范围，通常适用于拥有分散频谱或共享网络的服务提供商。中兴通讯展示了一款适用于4.9GHz的128TR mMIMO，搭载了384个天线元件，能够支持32个下行流和24个上行流，以及一个适用于2.3GHz+3.5GHZ或2.63.5GHz+3.5GHz的双频32TR模块。同时，华为展示了一个256TR的6GHz原型AAU。

诺基亚为美国市场增加了一个支持C频段和3.5GHz频段的双频64TR mMIMO AAU。该公司还推出了32TR和64TR系列的新产品，即Habrok，搭载新一代ReefShark芯片，提供比现有一代产品更高的能效和更轻的重量。爱立信还发布了容量翻倍并支持超宽带（600MHz IBW）的新型mMIMO AAU，三星则发布了一款输出功率增强但体积更小、重量更轻的新型64TR产品。

所有供应商都展示了更轻、更节能的多频段RU，其中4TR和8TR是最常见的配置。例如，华为展示了一款紧凑型三频段4TR RRU，并分为支持低频段（700MHz、800MHz、900MHz）和中频段（1800MHz、2100MHz、2600MHz）的不同版本。该供应商也在不断宣传支持波束成形的8T8R基站的优势。中兴通讯的12TR Ultra Broadband Radio可以通过一个12x120W的一体化设备支持和两个中频段（1.8GHz、2.1GHz）和三个扇区。例如，这可以与三个低频段（700MHz、800MHz和900MHz）和三个扇区6TR RU结合，仅用两个设备就可以支持总共五个FDD频段。该供应商还展示了一款三频段RRU，结合了一些最常见的频段（900MHz、1.8GHz、2.1GHz）。

速度记录不再像过去那样成为头条新闻，但诺基亚、高通和T-Mobile通过首个sub-6GHz 5G 5CA与两个FDD载波和三个TDD载波（跨越600MHz、1900MHz、2.5GHz和3.7GHz频段）的结合，实现了令人瞩目的4.2Gbps传输速率。

毫米波并没有引起太多关注，但Omdia注意到了三星的28/39GHz Compact Macro，该供应商声称这是业界首个双频毫米波解决方案，以及中兴通讯的8TR AAU，支持1600MHz OBW。

5G室外宏站部署目前进展顺利，一些先进市场已经实现了80%或90%的人口覆盖，因此下一阶段建筑物内的5G部署将受到更多关注。爱立信通过两个主要解决方案更新了其Radio Dot产品组合：

·适用于中到大型建筑物及场地，支持多载波（IRU 8850）；

·对于较小的建筑物，将射频、基带和网络管理打包在一个盒子中，最多连接四个点（室内融合单元）。

同时，华为推出了LampSite 5.0。

6G从未如此接近

MWC2023上关于6G的讨论比2022年要多，但可能还是会比2024年少。一些人呼吁“no more Gs”，但大多数与会者都在愉快地讨论6G。5G-advanced技术能做什么和6G的独特之处之间的界限尚不明确，但大多数人都认为网络性能应该继续提高，同时减少移动网络对环境的影响。网络还应该变得更具成本效益、自主和智能。

为了实现这一点，似乎出现了一些关键的推动因素：更高频谱频段的使用，天线和MIMO技术的不断改进，可重构智能表面(RIS)，以及人工智能(AI)或机器学习(ML)在各种优化和自动化问题上的应用。在架构方面，开放和云原生原则带来的进一步解耦和标准化似乎是可能的。

诺基亚、DOCOMO和NTT将机器学习应用到了无线电空口中。相关新闻稿写到，“通过将发射器中基于AI的波形与深度学习接收器配对，诺基亚贝尔实验室的研究人员能够设计和实现具备学习能力的空口，这样的空口在许多不同场景下能够有效地传输数据。”DOCOMO及其母公司还与爱立信达成协议，开始对中频段（6-15GHz）的6G空口进行测试，该供应商还展示了使用亚太赫兹频段超过100Gbps峰值吞吐量的成果。DOCOMO和SK电讯还发布了一份文件，建议Open RAN应该是6G中的默认设置。

中兴通讯去年推出了第一代RIS，此后已使用毫米波AAU完成了动态RIS的现场测试。它声称覆盖范围比基本毫米波覆盖范围提高了30%，并且吞吐量更高。准确地说，中兴通讯并未将RIS定位为6G专用技术，一些早期部署可能会在2030年之前发生。