NEC O-RAN 專網 樂天 5G vRAN

創新5G企業營收模式 OPEN vRAN虛實整合專網

2021-02-25
OPEN vRAN有助企業布建5G企業專網,將核心網路虛擬化並整合至IT,讓企業降低總擁有成本、加速推出時間、提升運作效率和隨插即用等優勢,打破原有電信商主導商業模式,進一步激發創新5G營收。

 

初期,5G的使用案例以「增強型行動寬頻」(eMBB)為主,在不久的將來,「超可靠低延遲通訊」(uRLLC)與「大規模機器型通訊」(mMTC)的使用案例將紛紛出現。這些使用案例的主要動機都是降低轉型成本,而5G能讓通訊服務供應商(CSP)在不斷下滑的殖利率曲線(Yield Curve)中保持領先。

5G技術的新功能將重新定義商業模式,並帶給CSP全新的營收來源,同時幫助CSP克服存在已久的挑戰包括:操作複雜度-使用經濟實惠並由資料驅動的自動化功能,並利用AI/ML、開放式API、資料分析與DevOps,徹底改變網路運作的管理模式;技術不確定性-雲端最佳化以及網路功能虛擬化滿足人們對靈活性、可程式化功能與敏捷性的迫切需求,並支援網路切片技術;客戶流失-新數位服務能為消費者提供個人化與智慧化的服務,迅速提升數位參與度與客戶忠誠度。

5G顯然為降低每位元的資料傳輸成本提供了一條出路,但積極開發商業案例以有效挹注營收也很重要。清楚了解5G轉型需要付出哪些也不容輕忽,包括徹底發揮5G潛力以及達成目標的最佳途徑。

5G網路演進與推動轉型潛力

轉移至5G的過程中,許多領域都需要前置成本,例如中央雲與邊緣雲,此外還需要高密度的光纖與最佳化的傳輸網路以降低延遲時間。透過由高效率端對端協調功能執行的AI/ML達到網路自動化,則可以提升運作效率。不過,使用服務導向架構(SBA)建置核心網路,以及採用控制層與用戶層分離(CUPS)技術,只是5G端對端技術轉型的皮毛。

無線接取網路(RAN)的發展已帶來新挑戰-集中式無線接取網路(C-RAN)為無線傳輸資源的集中管理開啟了一扇大門。它利用一組基頻單元進行管理,而這些基頻單元位於由數個基地台共享的主機代管設施中。基地台的功能元件可分成無線電單元(RU)、分布單元(DU)與集中單元(CU),能將無線功能與基頻運算之間的作業最佳化。

長久以來,核心網路已使用網路功能虛擬化(NFV)技術將網路功能整合至IT,現在無線單元也踏上網路軟硬體解構之路。虛擬化趨勢將C-RAN推往雲端RAN,這是使用NFV與SDN技術協調資料中心CU/DU功能的虛擬無線接取網路(vRAN),可在必要時自動提供所需容量。新一代的行動網路將改變終端使用者的網路體驗,而CSP也將面臨更複雜的挑戰。

OPEN vRAN破壞式創新能力

虛擬化發展的同時,另一個強大的破壞式創新技術也開始崛起,並加速軟硬體解構在RAN中的發展,就是能幫助不同RAN網路元件獨立創新的開放式介面。

雲端無線接取網路(Cloud RAN)利用商用現成(COTS)的伺服器或白牌產品來部署網路功能,以建置軟體定義的基礎架構。Open RAN的架構則使用白牌硬體伺服器,以靈活使用DU或CU等軟體定義的無線網路功能,並使用開放式介面以避免被特定廠商綁住。 

根據IT界以往經驗,開放的生態系統能大幅提升CSP的競爭力,並刺激創新,而Open vRAN可以降低5G服務推出的挑戰,並提供以下優勢:

1. 降低總擁有成本(TCO):由於系統會依需求自動部署虛擬化功能,並配合需求調整容量,因此能更平衡地控管資本支出(CAPEX)與營運支出(OPEX)。

2. 加速推出時間:NFV能降低部署新軟體版本或功能的成本,讓CSP降低測試與創新的風險,並實現DevOps,以支援持續整合與開發。

3. 提升運作效率:自動配置RAN元件與服務,並提供完整的生命週期管理(擴充、修復與升級),能提升頻譜的使用效率;根據需求管理容量也能讓新服務獲得必要的敏捷性和成本效益。開放式介面能讓CSP部署最佳的網路元件,滿足不同位置的網路需求,避免以往因通用型介面導致安裝、設定與微調等操作複雜度攀升。

4. 「隨插即用」:避免使用廠商專有的解決方案,並解除單一廠商的限制,有助於CSP進入新市場(通常是頂尖市場),為網路的特定區域提供革命性的解決方案。廠商的合作與強大的生態系統,是CSP在此市場上成功的關鍵。

開放生態系統能避免過度依賴單一廠商的困擾,讓CSP為自己的網路選擇最佳的軟硬體解決方案。Open vRAN結合虛擬化的優勢以及不同廠商互通的解決方案,提供前所未有的無線行動網路建置方式。這趟轉型之旅已於核心網路展開,並將迅速擴展至無線網路。

CSP觀點-關鍵購買因素

大體而言,CSP相當關注Rakuten Mobile的案例研究,並對Open vRAN深感興趣。CSP想知道Open vRAN如何克服擴充性、可靠性與容量等挑戰,以處理所有流量負載。CSP已在全球進行試驗與策略性的實作,以了解和運用虛擬化Open RAN的優勢。CSP知道Open vRAN將為既有市場帶來破壞式的創新-解決單一廠商依賴性的問題、降低TCO並加速創新。

NEC最近調查了多家產業領導廠商和全球電信業者,以了解他們對Open vRAN的觀點與期望。調查後發現受訪者對採用Open vRAN的共同動機:降低單一廠商依賴性、增加競爭力、激發創新、簡化運作流程和新成本基準的產生。另外,受訪者認為將會面對的挑戰有前傳連結(Fronthaul Connectivity)、整合容易度、效能與功能的平衡、傳統網路的維護,以及互通性與擴充性。

CSP普遍認為系統整合商在未來網路架構中扮演重要角色-不論他們的實力如何。事實上,系統整合商的實力是CSP在全組織推動網路轉型的重要因素,例如提升既有人才的技能、重新規畫運作模式、管理網路問題、與重新定義廠商挑選條件和管理架構。

CSP認為要在真實世界的網路上部署Open vRAN,需要先經過1至2年的試驗期。不過,許多使用案例可能會加速Open  vRAN的採用。另一個重要決策點是虛擬化程度,而這取決於流量負載、網路密度、頻譜可用性、前傳連結、運算能力和地理環境。

加速採用OPEN vRAN

NEC及其全資子公司Netcracker做為IT與網路技術整合商,協助CSP提供通訊網路,其結合vRAN軟體、RU與xHaul設備,以及各家產業合作夥伴提供的雲端和管理軟體,將NEC的垂直產業鏈平台生態系統擴展至Open vRAN。NEC/Netcracker更充分利用其商用NFV的部署經驗,來強化端對端協調功能(圖1)。

圖1  NEC 5G垂直產業鏈平台。

NEC提供5G基地台專用的無線電單元(RU),並符合O-RAN聯盟規定的O-RAN前傳連結規格。5G需要大量的小型基地台裝置,該RU可透過符合Open vRAN標準的開放式介面,連結至vCU/vDU,因此CSP能為RU與vCU/vDU選擇不同的軟硬體供應廠商。此外,該RU支援多種傳輸的Open RAN規格,能為CSP提供多種部署選擇。

Open vRAN的主要優勢是為RAN解決方案不同元件選擇多元供應廠商,其中,協調功能是自動執行與管理網路服務的重要元件。Netcracker在網域協調、NFV協調與服務協調領域,都是市場領導者。Netcracker的跨網域服務協調解決方案也有助CSP從傳統RAN架構轉移至Open vRAN,為CSP提供統一的服務層,將網路的各種虛擬與實體網域彙集在一起(圖2)。

圖2  Netcracker發揮跨網域協調。

系統整合商在建置開放、互通的無線接取網路中,扮演舉足輕重的角色,NEC提供包括判斷需求、設計規畫、互通性測試、品質控管與部署後管理的服務。研究報告點出CSP共識-當Open vRAN日益成熟與普及,系統整合商在服務部署中具有明確的角色定位。未來,CSP可以選擇繼續仰賴系統整合商,或在內部培養自己的相關能力,強大系統整合能力加速了Open vRAN的採用。

無庸置疑,Open vRAN架構改變了行動網路的建置方式,並帶來許多重要優勢,包括避免過度依賴單一廠商,以及可降低轉型成本。大多數的CSP都對Open vRAN感興趣,而且未來4至5年內商用網路將會採用此架構,徹底改變CSP部署與利用5G創造營收的方式。Open vRAN不再是全新的發展策略,而是能幫助既有業者以遠低於傳統網路的建置成本,去解決密集度或覆蓋範圍等挑戰的解決方案(圖3)。

圖3  Open vRAN架構未來優勢。

NEC憑著強大的射頻技術與電信系統整合能力,成為CSP的重要夥伴,不僅協助其規畫與發展網路策略,也幫助他們開發創新服務的部署方式,以及改變電信產業的商業模式。

(本文作者為NEC台灣公共通信營業部協理)

 

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