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從事WiFi,藍芽,5G毫米波等無線通訊系統與晶片設計近30年的工程師 !

2022年1月25日 星期二

36. 5G 毫米波- 聊聊5G基地台新網路架構:O-RAN

傳統的行動通訊網路架構, 包含了許多的硬體與介面, 一段接一段, 一個接一個, 而且介面與介面之間都是各家定各家自己的規格, 沒有統一的標準. 而這些設備的供應商就只有Ericsson, Nokia, Huawei 等少數幾家壟斷. 這使得電信營運商5G要開台, 若是按照傳統只能從這幾家電信設備商做選擇, 而且選了就是整套設備, 不能摻雜其他家設備商的設備! 也使得之前台灣的廠商, 即使在產業鏈與製造和網通方面都很強, 但是卻沒有機會可以參與基地台方面的市場與商機!


                                                      圖: 傳統行動通訊網路架構

像遠傳電信一向採用Ericsson的設備, 台灣大哥大則選擇Nokia 為5G網路設備獨家供應商。

對於電信營運商而言, 這樣的封閉式的架構是很不好也是很痛苦的, 因為沒有太多選擇, 也沒有太多議價的空間!

因此在2018年年初就有幾家國際主要的大型電信營運商, 像Verizon, Orange, CMCC, NTT DoCoMo,...等, 就發起成立一個O-RAN聯盟, 目的是要訂定一個開放式的網路架構, 打破這樣的壟斷局面! 所謂"開放式的網路架構, 就是像現在的Windows PC個人電腦或是NoteBook筆記型電腦, 周邊配備都是遵循共同的介面與標準, 可以任意選擇你所中意或適合規格的廠牌產品來搭配, 因為各家廠牌所提供的周邊, 彼此都是相容的!

O-RAN聯盟的目標就是訂出這樣的網路架構與介面的標準, 作為行動通訊網路架構的標準, 只要你所提供的配備是遵循O-RAN所訂的標準來設計與實現, 再經過公正第三方實驗室的認證, 做出來的設備就可以是彼此相容的!

O-RAN所訂定的標準, 以目前最熱門的切分選項 Split 7.2為例, 


                                                圖: O-RAN 5G網路架構

將傳統單一硬體, 甚至是單一晶片所實現的物理層, 依照處理時間是否緊急到需要用硬體晶片來處理的低層物理層(L-PHY)與處理時間不緊急的高層物理層(H-PHY).

而低層物理層因為必須以硬體晶片來實現, 與射頻部分的電路一起整合起來, 就叫做無線電單元(RU), 其他高層物理層則與其他上層的功能則可以軟體的方式來實現, 又分成分佈單元(DU)與中央單元(CU)!


這樣一來, 大家都遵循O-RAN所訂定的共同標準, 不同廠商所出產的RU與DU/CU之間都可以彼此相容搭配, 電信營運商就不需要像之前被一家電信設備商綁死, 而可以有許多不同廠商所出產的設備可以選擇, 大大增加了選擇的彈性與議價權!

這個新的電信網路架構對台灣而言有甚麼好處? 好處非常大!!

因為以往壟斷式的網路架構, 台灣是沒有機會拿到電信設備的訂單! 而這樣的開放式架構一訂定, 做這樣的標準品是台灣公司的強項, 加上產業鏈完整, 對台灣廠商是一個很大的新商機與具有很大競爭力的市場機會! 同時像 円通科技這樣的新創公司, 更是一個可以有很大發揮的切入機會與展現實力的新舞台!!



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