OpenRAN vs. 算网融合,中外运营商的网络转型开始“脱钩”

2023-12-29 14:53

作者：梁张华物联网智库原创

网络是电信运营商最重要的战略资产，其转型升级深受国家战略和产业驱动等因素影响。

中国的电信运营商既是网络运营商，也是云运营商，因此，其具有坚持云网并重、积极构建综合性新型数字信息基础设施的充分动力。从我国信息通信业的发展进程来看，在数字化浪潮下，网络基础设施的内涵已从以信息传输为核心的传统电信网络设施，拓展为包括信息基础设施和融合基础设施在内的新型数字基础设施体系（例如，包括5G/5G-A/6G、全光网络、云原生、边缘计算、算力网络、确定性网络、区块链、数字孪生等），而且新型数字基础设施整体呈现出云化、融合化、智能化趋势，以更好地满足数字经济发展对算力的庞大需求。算网融合、以网强算已成为新阶段中国电信运营商网络转型的重要方向。

与此同时，美欧运营商更专注基础网络服务，与AWS、谷歌、微软等云服务商深入合作，协同发展数字基础设施。因此，其受云服务商云网络技术创新极度活跃等因素的影响，推动网络云化和开放定制的动力更为充足。美欧日当前正以更大力度推进Open RAN等开放产业即为例证。

近年来，中国与美欧日等国家/地区在网络转型方面，已开始呈现出差异化的思路。

美欧日开始更大力度推进Open RAN等开放产业

在美国，政府部门针对Open RAN设立了15亿美元的无线创新基金，该基金的管理机构NTIA已向美国东北大学、纽约大学和DeepSig发放了该项目的第一笔拨款，总计550万美元。同时，还有很多其他针对Open RAN的美国政府项目，例如美国国家科学基金会（NSF）2023年拨款2500万美元用于开发安全的5G连接，其中包括Open RAN网络技术；美国政府还致力于测试和购买Open RAN设备；计划举办关于Open RAN智能控制器（RIC）的论坛，作为该国政府推动Open RAN发展的众多举措之一，努力围绕Open RAN技术建立一个生态系统，等等。

与此同时，企业层面，相关试点部署和商业服务开始日益推广普及：

Verizon表示，该公司在2023年之前“一定”部署Open RAN技术

AT&T正在对Open RAN技术进行概念验证测试，该公司高管透露，预计首先在small cell和无线专网场景中部署Open RAN设备，然后再将其应用到更广泛的宏网络中

Dish Network已向120个城市、超过20%的美国人口提供5G宽带服务，其公告成，公司5G服务的推出标志着“构建全球最先进的云原生5G Open RAN网络”的一个重要里程碑

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在欧洲，2023年2月份发布的一份文件中，欧洲五大电信运营商（德国电信、Orange、Telefónica、意大利电信和沃达丰）对Open RAN进行了评估。据相关公司称，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：

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MWC2023上展示了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

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）

Viettel的mMIMO天线也采用了高通QRU100 5G RAN平台

高通宣布将与Zain在Open RAN领域进行合作

Zain同时宣布与Rakuten Symphony（Rakuten Mobile在英国建立的办公室）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

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

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在日本，2023年5月，经产省从发展后5G的基金中，提出200亿日圆（1.43亿美元），邀请日本厂商提案，开发商用品质的Open RAN技术。同时，经产省与美国商务部多次商讨日美合作推动Open RAN，最后在2023年5月26日于美国底特律的部长级会谈中，确认将制定共同的Open RAN国际市占率的目标，两国企业探索更广泛的Open RAN商机。

企业层面，Open RAN的相关业务正稳步壮大：

Rakuten Mobile早在2020年已通过Opne RAN方式在日本国内提供无线通讯与网络服务；同时，Rakuten还已取得德国与美国运营商的合约

NTT DoCoMo在2022年底宣布扩大其5G Open RAN网络部署，三星将在原有为其提供3.4GHz射频单元设备支持的基础上，增加为其提供3.7GHz、4.5GHz和28GHz射频单元设备，涵盖该运营商持有的所有TDD频段。这将使NTT DoCoMo能够利用其在日本广泛的频谱资源来构建多功能的5G网络，从而为消费者和企业提供多样化的服务

NEC、富士通在RU部分较具竞争力。NEC已在英国、西班牙取得订单，富士通在美国与德国取得进展，都是基于RU的优势进入当地Open RAN市场

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总的来看，通过梳理公开资料可以发现，近年来，美欧日开始从政府政策和电信运营商网络布建方案选择等方面着手，更大力度地推进Open RAN等开放网络架构产业的发展。

1.发达国家政府推动情况

2020年5月，美国发起成立有31家欧美日韩企业参与的Open RAN联盟，并持续推动Open RAN在更多国家/地区落地，努力围绕Open RAN技术建立生态系统等。西方国家的意志，已成为推动Open RAN发展的一个关键因素。

（1）美国

美国政府于2020年11月正式通过《美国电信法案》（USA Telecommunication Act），提出将于2021-2031年提供7.5亿美元用于发展美国Open RAN 5G技术与相关网络建设。其法案主要推动目标在于支持Open RAN 5G网络在美国本土的发展与使用，包括促进强化Open RAN 5G网络的软件、硬件与相关芯片技术的竞争优势，加速相关设备的发展与Open RAN网络架构的建设，并将设定评估指标来协助确认网络设备是否符合开放架构的标准，以促进开放网络设备的安全性、融合度与可用性，同时也促进NFV软件在开放网络内的使用程度，以发展具备多元化供应商的产业生态。

（2）英国

英国政府于2021年12月宣布将持续大力推动加速Open RAN在其国内的部署，增加相关网络建设的资金支持，并确保电信运营商布建的5G网络中有一定比例是用Open RAN模式。在2020年，英国政府就已出资3000万英镑启动5G测试平台和试验计划中的公开竞赛5GCreate，希望开发创新的虚拟化和Open RAN架构，探索使英国电信供应链多样化的方法。英国文化、媒体和体育部（DCMS）制定计划，目标到2030年英国应有35%的移动网络流量将通过Open RAN网络承载，并提出预算投入5100万英镑用于启动5G测试平台和试验计划，其中的3600万英镑将作为未来RAN竞赛的奖金，1500万英镑则会投入SONIC实验室，提供真实测试环境，让供应商测试早期产品。

（3）德国

德国政府决定与电信运营商合作投资推动Open RAN。2021年2月，德国政府宣布一项耗资数十亿欧元的《联合行动提案》（joint proposal for action），拨出其中3亿欧元用于开发Open RAN；相关部门也为推动Open RAN编列了20亿欧元预算，补贴15个研发计划和中小企业。德国交通部长接受媒体访问时表示，德国期望利用Open RAN技术建立新的产业链和商业模式，掌握通信和数字科技的主导地位。不过，2021年底德国联邦信息安全署（BSI）发布了一份有关Open RAN存在重大安全风险的报告，使国家基础设施安全议题再度浮上台面，也对Open RAN的后续发展带来挑战。

（4）日本

日本国会通过《特定先进信息和通信技术利用系统的开发、供应和部署促进法》，其中提及，凡是投入开发、供应或部署符合开放架构且有国际标准认证设备的企业，可获得15%减税或30%特殊折旧，3年内免除50%固定财产税等政策性优惠。总务省和日本国内领先的电信运营商，如NTT DoCoMo、Rakuten Mobile、NEC等，共同计划在2022年合作建设一张广域试验网来进行5G Open RAN测试。在此计划中的部分工作，即是日本政府将东京附近神奈川县的横须贺研究园区，指定为NTT DoCoMo和Rakuten Mobile进行Open RAN测试的试验区，而且总务省宣布到2024年4月，日本四大电信运营商将能够在全国范围内推出5G基站。日本电信产业发展的监管机构认为，Open RAN可降低建设5G的成本，使日本企业更有竞争力。目前，NTT DoCoMo和Rakuten Mobile已实现Open RAN能力的对外输出：2022年11月，Rakuten Mobile在英国的Rakuten Symphony办公室建立了一个Open RAN用户体验中心，该中心于2023年3月开放，将为欧洲和中东的电信运营商和行业解决方案供应商提供测试Open RAN技术的机会，该体验中心得到了日本总务省的部分资助；2023年上半年，NTT DoCoMo和Rakuten Mobile宣布将与英国企业和机构分享其在Open RAN技术方面的研发信息，等等。

2.国际电信运营商及设备商推动情况

从市场层面看，主要的需求方是电信运营商，由于Open RAN意图打破过去通信设备大厂的垄断，对于电信运营商而言，应运而生的将是一个全新的多元化供应体系。与此同时，电信运营商虽然将取得议价和选择供应商的主导权，但也希望避免面对多元化供应商而产生高额的沟通和整合成本，进而对在设备商和电信运营商之间负责协调与测试的系统集成商日益加剧依赖。近年来，电信运营商和设备商在Open RAN发展过程中，呈现出微妙的竞合关系。

（1）积极组建生态体系

传统电信运营商对网络开放架构的支持与投入，展现在生态体系的快速组建上。在2019年，众多国际运营商还对Rakuten Mobile试水开放架构组网抱持观望态度，到了2021年，许多头部运营商如Telefónica、德国电信、沃达丰等，都已初步完成相应的资源能力储备。由此值得注意的是，传统电信运营商在长期的电信服务和设备使用经验支持下，一旦有意愿支持开放网络架构，也能够快速转换，并清楚掌握需要与具备哪些资源能力的合作伙伴共建生态体系。

图表传统电信运营商初步完成开放网络架构生态体系组建

来源：中国台湾工研院产科国际所

（2）设置大量试点场域

2021年的O-RAN全球Plugfest是O-RAN联盟第三次的全球测试和整合活动，主要目的在于展示O-RAN生态体系的实力，以及对开放和智能化RAN的全球推动成果。2020年第一次的Plugfest有70家企业参与，而2021年O-RAN Plugfest的全球场域共计15处，有143家企业参与，整体规模扩大了一倍以上，其中，通过OTIC（开放测试与集成中心）认证实验室测试的厂商有73家。设备商参加开放架构实验室认证的案例数增加，除了显示对开放架构的支持和投入外，也表明有越来越多厂商了解到开放架构下，符合电信运营商需求的设备应该如何设计。

图表全球Open RAN试点持续增加

来源：MWC 2022

（3）抢占市场优势地位

Open RAN将通信设备软硬件解耦后，有望助力电信运营商重新在产业中取得议价和合作的主导权，但与此同时，电信运营商也将面对大量的供应商产品，必须在综合考量稳定性、高效能、低成本等需求指标下，适当地加以选择和整合。对电信运营商而言，非到必要时刻，将时间和金钱花在这样的工作中并不划算，不如委托转型的系统集成商。也因为这样的缘故，由于系统集成商负责网络的稳定、运维以及组网软硬件的选用，将对网络服务供需双方有关键影响，其将占据市场有利地位，或将成为各方积极竞争的发展方向。以目前发展状况来看，兼有软硬件开发能力的厂商，是最典型的Open RAN系统集成商，但几经跨域合作和自行研发的努力下，分别专注软件和专注硬件的厂商，也藉由推出高度整合性的解决方案，试图在系统集成角色卡位；电信运营商为能更彻底地控制网络质量和成本，设法自行建立系统集成能力；检测试验服务厂商未来积累了丰富的对各厂商产品的测试经验和信息后，也有望具备转型为系统集成商的基础。

图表系统集成商占据产业有利竞争地位

来源：中国台湾工研院产科国际所，智次方研究院重绘

中国把算网融合作为新阶段网络转型的重要方向

近年来，在我国对于新型信息基础设施建设的高度重视下，我国算力中心规模与技术水平取得了长足进步。目前，我国算力基础设施的规模已位居全球第二，根据中国信通院数据，2022年，我国计算设备算力出货量规模达到302EFlops，其中，智能设备算力出货规模达178EFlops，在整体算力出货规模中的占比达到59%，增速高达72%；运营规模方面，截至2023年8月，我国算力运营总规模已达到197EFlops，其中智能算力运营规模达41EFlops，占比22.8%。随着全国一体化算力网络国家枢纽节点的部署和“东数西算”工程的推进，通用数据中心、智能计算中心、超算中心加快部署。在用数据中心机架规模超过650万标准机架，近5年年均增速超过30%，平均上架率达58%；智能计算中心加快布局，截至2023年6月，我国已投运智能计算中心达25个，在建智能计算中心超20个。

我国算力超前建设，但算力资源相对分散，供需匹配不足已成为重要发展障碍。一方面，我国算力资源的提供主体多，根据中国信通院数据，通用算力方面，截至2023年3月，数据中心服务商有7086个，其中云服务商4906家；智算服务商有20余家；国家级超算中心13所。同时，算力资源的地域分布广，呈现碎片化特点，在用算力广泛分布在31个省/市/自治区。

图表我国在用算力规模分布

来源：中国信通院

另一方面，我国算力供需匹配不足情况严重。一是需求“找不到”资源，例如人工智能、边缘计算等算力应用多为任务型，即计算完后算力资源即释放，不需要长期占用算力资源，但大量用户无法为此类任务型算力应用快速找到合适算力。二是算力“不好用”，全球已有92%受访企业将业务部署在多云环境，业务和数据需要多云之间高效流动，架构不匹配导致用户“迁移难”等。

因此，推进算网融合已成为我国信息通信业的广泛共识，通过算力互联解决“找不着”“传得慢”等问题，通过算力互通解决“不好用”等问题，已成为我国运营商当前推进网络转型的重要方向。

中国电信

中国电信提出以云网融合的数字信息基础聚焦解决互联互通中存在的难点问题，将规模建设优势充分转化为融合应用优势。简而言之，就是通过实施虚拟化、云化和服务化，形成一体化的融合技术架构，最终为智算业务实现简洁、敏捷、开放、融合、安全、智能的新型信息基础设施的资源供给。

图表中国电信云网融合转型路径

来源：中国电信

在云网融合中，赋能智算互联快速发展成为重点方向。面向智算业务日益增长的趋势，以及智能算力供给不足的局面，构建多级智算网络，以规模互联优势补单体智算不足，推进智算业务发展进入快车道。

中国移动

中国移动提出“以网强算”，发展算力网络的全新理念，目标为最终使得算力成为与水、电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务。概括而言，其核心理念就是网络无所不达、算力无所不在和智能无所不及，具体包括：

实现算力协作化、集约化、普惠化：通过高速直连的网络将原先分散孤立的算力节点连接在一起，形成立体泛在的全国一体化算力体系

打开算龙头就可以便捷使用算力：通过无所不达的网络将用户接入算力服务，用户不关心资源类型和位置，一点接入，随需申请、使用、调整

实现多要素融合的一体化供给：以存、算、网为基础要素，叠加AI、大数据、区块链等能力要素，同时综合考虑土地、能源、供水等资源要素

为此，中国移动形成了体系化推动算力网络创新发展的三大主线：

主线一：面向算网基础设施构建。通过打通东数西算主动脉、构建单体最大智算中心、做强边缘微循环、向算而生的网络架构和打造网络新能力等，实现算力在物理空间、逻辑空间、异构空间、多主体间的融通，打造领先算网基础设施

主线二：面向业务融合创新。通过构建“天穹”算网大脑、打造任务式服务新形态、开创算力并网新模式等，实现算网高效协同，支持CHBN业务融合发展，打造算网全新生态

主线三：面向创新技术引领。通过标准开源推进、产业生态带动等，实现创新技术引领，打造原创技术策源地，推动构建有全球影响力的、中国式现代化的新型产业集群

目前，中国移动已明确锚定算力网络2.0“融合统一”的发展目标，并明确了以“更加特色的算、更加优势的网、更加智慧的脑、更加普惠的用”为四大抓手，以及以新型智算NICC打造算力高峰、算力路由、算网大脑眼镜、多模式任务并网等为重点创新方向。

图表中国移动开启算力网络2.0建设的思路

来源：中国移动

中国联通

面向云时代，中国联通于2013年开启CUBE-Net2.0研究，2015年发布白皮书，开启基于SDN/NFV的网络云化转型。进入5G时代后，建设新一代数字基础设施，实现联接、计算与数据融合，提供“智能融合”服务的需求日益凸显。2021年3月，中国联通发布CUBE-Net3.0网络创新体系白皮书，提出构建“联接+计算+智能+安全”的新一代数字基础设施，推动通信网络向新型数字信息基础设施转型。具体而言，就是在SDN/NFV网络转型的基础上，融入云原生、边缘计算、人工智能、区块链等新技术元素，强化不同技术和产业要素的深度融合。

图表中国联通CUBE-Net3.0网络创新体系