時隔一年，再聊Open RAN

上周參加MWC，小棗君最大的感受，就是撲面而來的網絡開放化、虛擬化、智能化浪潮。

從接入網到核心網，幾乎所有的傳統(tǒng)通信設備都有了云化解決方案。“白盒”、“云化”、“輕量化”……類似的字眼在展會上幾乎隨處可見。仿佛一夜之間，所有的企業(yè)都成為了基站設備商、核心網設備商，整個行業(yè)進入了“人人皆Vendor（設備廠家）”的時代。

對于傳統(tǒng)通信設備商來說，這無疑是雪上加霜。原本就競爭激烈的市場，又涌入了這么多的新對手，將會導致利潤進一步削薄，日子更加難過。

然而，對于運營商，卻是喜聞樂見。他們盼望已久的網絡開放、解耦，終于到了開花結果的階段。越來越多的Vendor，意味著自己可以擺脫那幾家設備商的“綁架”，能夠更靈活地部署網絡。運營商的網絡綜合成本（TCO，Total Cost of Ownership），也有望進一步降低。

說到網絡開放，就不得不提到Open RAN。

一直以來，RAN（無線接入網）的開放和解耦，都是運營商的關注重點。在運營商看來，RAN的云化，比核心網更加意義重大。

RAN的開銷，占了運營商TCO的60%以上。

在一年多以前，小棗君給大家介紹過O-RAN（鏈接）。后來，我也一直在密切關注Open RAN的發(fā)展和變化。

今天，基于從MWC上獲取的最新信息，我想從技術和架構的角度，再和大家聊聊這個話題。

在這次MWC上，有一個概念被反復提及，而這個概念和Open RAN的架構有非常密切的關系，那就是——RIC。

RIC是Open RAN架構體系的關鍵?？炊薘IC，就看懂了Open RAN的架構。

早在2018年O-RAN聯(lián)盟創(chuàng)立的時候，為了制定開放的RAN規(guī)范標準，成立了9個小組（Work Group，WG），分別研究對應的接口和技術。

其中WG2和WG3，分別負責的是非實時RIC和近實時RIC。

RIC到底是什么？RAN Intelligent Controller，也就是無線接入網智能控制器。

在繼續(xù)介紹它之前，我們先看一下O-RAN的整體架構。

上面這張圖，是5G O-RAN相比4G的主要架構變化。從圖中可以看出，4G LTE RAN的主要組件BBU和RRH，變成了5G O-RAN里的O-CU、O-DU、O-RU。

O-CU：負責協(xié)議的分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)層。

O-DU：負責所有基帶處理、調度、無線電鏈路控制(RLC)、媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)的上部。

O-RU：負責底層物理層處理的組件，包括無線電發(fā)送器和接收器的模擬組件。

O-RAN使用開放協(xié)議的可互操作硬件，取代了傳統(tǒng)的封閉接口和專有硬件及協(xié)議，使得RAN架構變成更加靈活、開放、解耦。

我們通常所說的RAN虛擬化，其實主要是指O-CU和O-DU的虛擬化。也就是說，它們是可以搭建在x86服務器平臺上的。O-RU是射頻收發(fā)，這塊現(xiàn)在講的是軟件無線電、白盒無線電，還沒有辦法虛擬化。

我們深入看一下O-RAN架構的內部，如下圖所示：

（圖片來自O-RAN聯(lián)盟）

這個圖就有點復雜了，因為它列出了3GPP的標準接口（X2、Xn、NG、E1、F1等），還有我們剛才所說的RIC以及對應新增接口。

我還找到一張圖，O-RAN和3GPP RAN的架構對比，看得就更加清楚了：

（圖片來自愛立信）

很明顯，在服務管理和編排（Service Management and Orchestration，SMO，類似NFV里面的MANO）中，有一個非實時RIC（Non-Real-Time RIC）。而在CU中，多了一個近實時RIC（Near-Real-Time RIC）。

非實時RIC是一個功能，并非物理硬件。它負責RAN中所有網絡元素的配置管理、設備管理、故障管理、性能管理和生命周期管理。非實時RIC，負責處理時延要求大于1秒的業(yè)務，比如數(shù)據(jù)分析、AI模型訓練等。

近實時RIC，也就是接近實時RIC。它負責處理時延要求小于1秒（50ms-200ms）的業(yè)務，比如無線資源管理、切換決策、雙連接控制、負載均衡等。

非實時RIC通過從RAN和應用服務器收集全域相關數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析和AI訓練，并將推理和策略通過A1接口下發(fā)、部署于近實時RIC。

近實時RIC負責收集和分析RAN的即時信息，結合非實時RIC提供的額外或全局信息，并通過非實時RIC下發(fā)的推理模型和策略，實時監(jiān)控和預測網絡和用戶行為變化，并根據(jù)策略（比如QoE目標）實時對RAN參數(shù)進行調整，包括調整資源分配、優(yōu)先級、切換等。

近實時RIC中包括了很多xAPP。顧名思義，xAPP就是由第三方獨立部署的APP（應用），它將AI推理模型和策略部署于其中，并且不同的xAPP與不同的RAN功能關聯(lián)，從而使得RAN的功能組件具備靈活的可編程性和可擴展性。

在MWC上，佰才邦、英特爾、中國移動就共同演示了基于RIC的“5G+AI”應用場景案例，如下圖所示：

案例中，集成了人工智能的非實時RIC，通過學習推理，把算法推送到近實時RIC平臺。近實時RIC通過E2接口，控制RAN的功能組件，從而對RAN進行精確、合理的調度和控制。準確來說，控制的目標就是切換（HO）門限，從而讓UE（用戶終端）進行更合理的切換，大幅降低掉話率，提升用戶的網絡體驗。

這個案例，充滿詮釋了什么是5G和AI的結合。

可想而知，RIC不僅是Open RAN架構順利實現(xiàn)全面解耦開放的關鍵，也是AI賦能5G接入網的關鍵。

作為最早加入O-RAN的傳統(tǒng)設備商，諾基亞也在MWC上展示了自己對RIC的運用：

從圖中可以看出，RIC不僅可以用于改善用戶網絡體驗，還可以監(jiān)測網絡運行異常，甚至幫助進行智能節(jié)能。

開放解耦是O-RAN和Open RAN的首要目標，但不是唯一目標。

隨著5G的不斷建設，運營商網絡變得空前復雜和龐大。純人工運維的方式，肯定是死路一條。運營商的唯一出路，就是向AI人工智能求助。

所以說，不管是3GPP還是O-RAN，都會將人工智能與網絡的結合放在首要位置，認真研究如何利用AI賦能網絡建設和運維。這幾年頻繁提出的“自動駕駛網絡”（這里的自動駕駛和車聯(lián)網無關，是指網絡自己“駕駛（管理）”自己），其實就是這樣，將AI嵌入傳統(tǒng)通信網絡，管理資源分配，識別外部環(huán)境變化，建立算法模型，生成策略結果，自動對參數(shù)進行調整，從而降低人工干預，縮減成本。

吹了半天，我們還是要先回到現(xiàn)實?，F(xiàn)實是什么？Open RAN架構目前在現(xiàn)網中的占比，遠不到10%。也就是說，不要高興得太早。

Open RAN本身也不是完美無缺的。愛立信就曾提出，Open RAN引入了RIC控制器，新增了A1、E2、O1、O2等接口，使得架構更加復雜，可能會增加安全風險。

華為不加入O-RAN聯(lián)盟，則是認為Open RAN架構的能耗表現(xiàn)并不理想。

之前搞Open RAN最風生水起的日本樂天移動（Rakuten Mobile），近期也傳出了不少的負面新聞。

Open RAN到底何去何從，我們還是靜觀其變吧！