基站如何進行白盒化

為了更好的應對日益增長的新業(yè)務需求，5G網絡需要一個更加靈活、更加開放、更加智能的解決方案。近幾年，迫于新業(yè)務的發(fā)展需要以及市場競爭的日趨激烈，運營商在網絡架構和開放性方面的革新也在加快，革新的方式主要就是用IT來改造CT，以及加速IT、CT與DT的融合發(fā)展。

雖然革新一直在發(fā)生，但由于RAN側對于網絡性能和時延等要求太高，在RAN側革新的進程還是相對較慢。隨著工信部頒發(fā)5G發(fā)牌，5G產業(yè)進程明顯提速。對于目前的運營商來說，如何消化建網的成本成為當務之急，小站就成為最佳突破口。

佰才邦董事長兼CEO孫立新在專訪時表示，5G時代小站將迎來真正的崛起。同時他特別強調，“白盒化基站的最終目的是開放，我們相信開放會為運營商和消費者帶來更大的價值?！?/p>

基站白盒化是什么意思

白盒化“的概念在服務器、交換機等IT領域出現較早。2018年3月，AT&T宣布計劃在未來幾年內，實現在基站內部署6萬個”白盒“路由器的目標，這標志著硬件白盒化概念即將出現在通信商用網絡中。目前在無線接入網領域，全球多家主流運營商也已經在考慮白盒化的問題。

圖源網絡

室內有源小基站的白盒化可以包括兩個部分，即BBU的白盒化與RRU的白盒化。

BBU白盒化可以認為是基于通用服務器的基帶處理，引入了軟硬件解耦，使得硬件更加通用化吸引更多IT廠家，這樣使更為高效的資源管理方案以及更為靈活的網絡架構的實現成為了可能，使得運營商能夠在5G時代提供更加靈活、快速的服務，有助于垂直行業(yè)應用的快速迭代。

RRU的白盒化可以降低室內有源小基站的射頻成本，通過在設備廠家間共享硬件設計實現關鍵器件選型的近似統一，核心芯片總使用量的規(guī)模效應將攤薄設備的設計和研發(fā)成本，從而從源頭降低通信行業(yè)設備的硬件成本，同時RRU的白盒化有助于降低小基站市場門檻，使得更多廠商參與到生態(tài)鏈條中，逐步提高系統靈活度，從而可以針對不同應用場景提供差異化的設備類型和服務。

與傳統的黑盒設備相比，白盒小基站能夠逐步提高系統靈活度，實現針對不同應用場景提供差異化設備類型和服務的部署，從而達到降低成本、實現個性化服務的目的。

5G時代小站迎來”真正“崛起

展會上，中國移動正式發(fā)布業(yè)界首個面向商用的4G/5G O-RAN雙模開放設計云化小站方案，并公開硬件原理圖級參考設計，率先以實際行動推動云化小站的開放。中國電信也發(fā)布了業(yè)界首個3.5GHz 5G室內小基站的參考設計。這是中國電信繼巴塞羅那MWC首展5G白盒小基站之后，在推動5G接入網開放方面的又一重要里程碑。

中國移動研究院首席科學家易芝玲博士表示：”中國移動率先在O-RAN內開展接入網側的硬件參考設計開發(fā)工作，通過推動電信專有硬件設備的開放參考設計，實現全產業(yè)鏈成本降低。通過我們的努力，基于硬件參考設計的云化小站商用部署方案已經日趨成熟。非常高興能將現階段的工作成果向O-RAN輸出，同時也期待O-RAN“智能、開放、開源”的理念在全世界的實際部署中開花結果?！?/p>

圖源網絡

實際上，4G時代，業(yè)界針對小站就有很多討論，但實際部署結果卻不很理想。對此，孫立新認為，5G時代小站不會重蹈4G覆轍，將會迎來廣闊的市場機遇。

在孫立新看來，”5G與4G最大的不同在于，4G是從外向內的發(fā)展，廣域覆蓋后的盲點補充。5G的大帶寬、低時延和高可靠三大特性更多面向行業(yè)和企業(yè)互聯網的應用，更多需要考慮一些特定場景、一些園區(qū)和辦公樓進行專業(yè)的覆蓋與服務。5G建網需要在廣域覆蓋的同時會并行進行室內應用場景的覆蓋。所以對小站的需求會與4G有很大不同?！?/p>

”5G真正要在行業(yè)應用起來必須跟邊緣計算與本地服務相結合，所以在5G建設之初就需要把小站的控制器與許多服務的網關、應用的網關、云網關與SD-WAN的網關進行結合，通過虛擬化的平臺來實現所有業(yè)務?！巴瑫r，孫立新指出，”在5G階段，5G的接入本身都可以看成在虛擬化平臺的應用，連接也變成一種應用。所以，一開始就需要把5G的連接與本地服務相結合?！?/p>

作為一家專注于4G/5G小基站相關的無線寬帶接入解決方案、業(yè)務運營平臺研發(fā)和未來無線寬帶技術創(chuàng)新的高科技公司，佰才幫擁有全自主研發(fā)從芯片、基站、核心網軟件、CPE 終端和邊緣計算平臺等端到端產品，是5G基站創(chuàng)新O-RAN架構領軍企業(yè)，也是目前唯一一家掌握5G物理層及核心算法的初創(chuàng)企業(yè)。

對此，孫立新表示，”與其他的企業(yè)相比，我們的目標非常明確，一開始就瞄著5G來的，而且我們的目標就是未來構建一個開放的架構來推動5G應用。“

所以，5G時代小基站超千億細分市場需求爆發(fā)背景下，佰才邦在標準制定上具備領先優(yōu)勢，建網模式靈活開放，已與三大運營商、中國鐵塔、聯想、騰訊等達成戰(zhàn)略聯盟，競爭優(yōu)勢突出。

在孫立新看來，只有競爭才能創(chuàng)新，只有創(chuàng)新才能領先，領先絕非拷貝別人概念和技術來成功的，在開放平臺上依然可以靠獨到的算法與特性讓你的性能遙遙領先。

”開放不代表著大家都一樣，我可以和你對接，可以完成3GPP標準定義的功能，但我可以實現更多的特性和更優(yōu)的算法。所以開放的平臺可以引入更多的競爭產生更多的創(chuàng)新，讓領先者更領先?！?/p>

基站白盒化的目的是開放

孫立新談到參加今年展會的最大感觸是，”去年展會上，我們是為數不多的談O-RAN的企業(yè)，本次展會上O-RAN無處不在，這是一個好的趨勢?！?/p>

然而”白盒化“的崛起，在業(yè)界也出現了另一種聲音。有的媒體報道白盒與傳統的無線設備之間存在巨大的性能差異。以4G基站為例，兩者之間的功耗可能會差10倍，而且性能不穩(wěn)定。更有甚者，直接指出，通用CPU比較依賴海外，不能做自主知識產權的ASIC。

對此，孫立新在多個場合上明確表示，此種說法比較片面，甚至從某種角度來說是錯誤的！”白盒化基站的目的是開放，我們相信開放會為運營商和消費者帶來更大的價值。“

孫立新指出，”專門提供通用CPU的廠商比如英特爾，幾年前就開始和我們合作開放架構，從最開始合作Open RAN架構時就沒有想通過通用CPU去實現整個5G接入網絡，實際上也不可能通過這樣方式去實現?！?/p>

”通信專業(yè)的人都知道，像LDPC碼、Polar碼、FFT這樣復雜的計算不太可能放在通用CPU上，尤其在5G 100兆載波帶寬下根本實現不了實時性，所以要做這些只能靠計算力大的FPGA去實現，經過開始階段的測試和試商用網，最后固化到ASIC?！皩O立新進一步表示，做白盒化基站和功耗高低、效率高低、或者是否掌握自主知識產權及ASIC，本質上是沒有關系的。

在孫立新看來，白盒和黑盒只有一個區(qū)別，那就是開放，這種開放包含三個層面：接口的開放、架構的開放、能力的開放。

第一接口的開放。只有開放接口才能豐富整個產業(yè)鏈，產業(yè)鏈各方也可以更加專心的”各司其職“，有的廠家其中精力做軟件、有的廠家集中精力做加速器加速卡、有的廠家集中精力做服務器，只有這樣，更多的企業(yè)才能加入到5G這個開放平臺上，有競爭才有創(chuàng)新，才有更多的發(fā)明創(chuàng)造，這個平臺從而會有更多先進技術的產生。

孫立新指出，”我們現在的RU就可以同時支持幾個運營商的頻段，可以支持4G+5G。運營商們依然可以選擇使用自己的CU、DU，但是像RU、iHub，通過開放接口我們認為理論上是應該給運營商提供共用的可能性。由于5G時代運營商的開銷非常大，所以開放的接口是為未來更好地共建、共享網絡，減少opex/capex提供一個可能性。“

第二開放的架構。因為未來在行業(yè)或企業(yè)的應用中，佰才幫希望小站的控制器、DU可以和企業(yè)網關、業(yè)務網關甚至一些云接入網關共設，通過虛擬化形式去實現。此外，5G時代，許多企業(yè)都需要有本地部署的邊緣計算能力，只有架構的開放才能讓這種很多網關包括5G接入網關都可以集中部署。

第三能力開放。孫立新認為，在5G中有很多精確定位的能力，未來可能精確到厘米級，這些API接口如果能夠提供給第三方應用，就可以給用戶提供一個真正更好的5G應用體驗。

白盒小基站真實價值幾何？

今年以來，多家運營商高層表示，建設5G網絡面臨投資的巨大壓力。對此，一些運營商選擇推動白盒小基站，實現小基站軟硬件解耦，吸引更多的中小企業(yè)制造通用硬件，降低小基站成本。運營商也希望借此擺脫對傳統設備商的軟硬件一體小基站的依賴。

對此，中國工程院院士鄔賀銓在此前的演講中分析說，網元設備采用通用的硬件（白盒化），依靠軟件的變化，用軟件來定義網元的功能，實際也沒有那么容易。

從數字安全角度看，傳統的移動通信網4G和3G的協議是專用的，5G現在把協議互聯網化，網絡功能虛擬化。但是，傳統運營商的業(yè)務是封閉的，協議是專有的，5G面臨的數字安全風險比4G大。

從供應安全角度看，鄔賀銓認為，過去的設備和硬件基本上都是國產的，而通用的軟件硬件是從數據中心這個概念過來的，從技術和供應的角度基本上是依賴英特爾等國外廠家。

”我們拋棄了自己的創(chuàng)新，依賴其他國家，這樣安全嗎？運營商希望通過硬件設備的白盒化，改變對電信設備供應商的依賴，但也有倒向依賴IT廠商的風險?！班w賀銓表示。

在筆者看來，當前提供5G設備的包括華為、中興、大唐移動、愛立信、諾基亞、三星等多個廠家，競爭非常激烈。相比而言，外國IT企業(yè)在PC、服務器等芯片領域處于全球壟斷地位。運營商選擇推動白盒化，極有可能從依賴A轉到依賴B。

而且要知道，國外的IT廠商利潤率很高，電信設備商利潤率都相對低。IT廠商為了進入通信行業(yè)，降低利潤率發(fā)展白盒小基站，極大可能讓自身股價降低，IT企業(yè)的高管恐怕只能”走人“了。所以想讓IT廠商犧牲自己的高利潤造福通信行業(yè)，不夠現實。

從技術復雜度看，原來電信設備商提供的一站式解決方案實現軟硬件充分匹配，降低了技術復雜度。如果軟硬件解耦后，運營商要投入更多研發(fā)人員進行不同廠家的對接。即使方案標準化后，還是存在很高復雜度。

所以，通信硬件的白盒化未來要幫助運營商實現更高的投資回報率，要實現可持續(xù)的智能運維，是不可預期。運營商恐怕需要跨過很多”雷區(qū)“。