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标题: 白盒化基站：你的价值到底有多大？ [查看完整版帖子] [打印本页]
时间: 2022-7-15 15:11
作者: 通信老张
标题: 白盒化基站：你的价值到底有多大？
传统基站采用专用硬件，网络功能软件集成或深度定制于ASIC专用芯片，软硬件一体化，且BBU和RRU通过设备厂商定制化接口紧密相连，被称为“黑盒子”。
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传统基站的组成
后来业界借鉴IT数据中心的经验，在BBU部分将定制于ASIC上的网络功能软件解耦出来，移植到运行于通用的x86或ARM等芯片上的COTS服务器，这就完成了BBU白盒化。
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白盒BBU
不过，业界理解的白盒化，是RRU+BBU+天线等最大可能的白盒化，不只是BBU。
接下来，RRU也将白盒化，用开源软件+通用硬件来代替传统专用设备，同时伴随而来的还有开放BBU和RRU之间的前传接口，这样就实现了基站端到端白盒化，以希望利用通用硬件的规模效应来降低基站成本，以多厂商供应模式来摆脱传统设备商的锁定。
白盒基站的组成
有了白盒基站，意味着运营商可以从A供应商采购软件，B供应商采购COTS服务器，再从C供应商采购白盒RRU，来实现模块化组站。
比如，最近赚足眼球的乐天移动的组网方案…
乐天白盒组网方案
乐天移动的vBBU硬件采用基于英特尔至强处理器的COTS服务器，RAN软件供应商为Altiostar，RRU是来自诺基亚的AirScale RRH，中间还加了一个来自Altiostar的无线接口单元（RIU）。
显然，乐天把BBU白盒化了，采用了多供应商组站方式，但不是端到端的白盒基站，因为RRU直接用的是诺基亚产品，并非白盒RRU。目前尚无白盒RRU案例。
尽管不是端到端白盒，但乐天确实够大胆够前卫，作为全球首个宣布建设端到端全虚拟化移动网络的运营商，一时骚动业界，抢尽风头。
但风头过后，最近业内又发出了一些冷静的声音，有人认为其“噱头大过实际”，也有人认为“乐天改变不了世界”。
乐天拥有20MHz频段，原计划建LTE/NR 端到端白盒化，但实际上仅用了5MHz来测试LTE，且仅是BBU白盒化，与原计划相去甚远。
但这背后还有更值得深思的原因。
白盒基站无法逾越的障碍
首先需要知道的是，这个世界是不存在“纯白盒”的。
Why？先来看看通用芯片和专用芯片的区别。
ASIC，即专用集成电路，顾名思义，就是为专业用途而定制的芯片，其绝大部分软件算法都固化于硅片，特点是“软硬件一体化”。
ASIC的优点是结构简单专一、性能强劲、功耗低、尺寸小，缺点是灵活性差。
FPGA，也被称为可编程集成电路，它可以通过硬件编程来改变内部芯片的逻辑结构，但软件是深度定制的，本质上其实也是专用芯片。
FPGA比ASIC更灵活，但性能较差、功耗更高，尺寸更大，取了个折中。
通用芯片特点是“软硬件分离”，可通过外部编程来实现各种功能，它的优点是产量大、成本低、灵活性高，但针对基站实时性业务处理效率低，功耗最高。
通用芯片并非专门设计用于实时信号处理，延迟高，抖动大，全采用通用芯片的纯白盒设备是无法满足5G业务需求的，目前也没有厂家采用此方案。
为了克服通用芯片的性能瓶颈，业界采用了多核通用处理器+ASIC或FPGA加速的方式，来将某些功能从通用硬件卸载到专用硬件上，这其实是“白+黑”构架。
简单的说，所谓的传统基站和白盒化基站，不过就是在性能和成本之间不断权衡，不断“折腾”，而背后无非是一场利益博弈。
但在这场博弈中，白盒化基站要想胜出，充满了太多未知数。
乐天模式还需要时间来证明，有运营商公开怀疑通用设备性能无法应对5G网络高性能需求。
无线接入网是电信网络中最昂贵的部分之一，也是要求最严格的部分之一。云核心网和数据中心可以通过大规模集中的通用资源池高效配合来达到专用硬件的性能，但无线接入网的基站是广泛分布式的，且对业务处理的实时性要求更高。
去年韩国SK电信曾表示，无线接入网部分存在一些限制，需要专用处理能力，我们不确定开放式的通用硬件能保证5G低延迟和强大的处理能力。
更令人担忧的是，一方面，虚拟化基站还未“超越”概念证明；另一方面，传统设备商已发货的5G基站越来越简单，两者的差距越拉越大。
今天，那些已发货的5G基站，基于专用核心芯片，不仅算力强劲，还大幅降低了基站尺寸、重量和功耗，更易于部署和维护，正以“极简5G基站”助力运营商商业成功。
正是这些极简5G基站，为虚拟化基站前景再蒙阴影。
丢了西瓜捡了芝麻
别只看CAPEX，还要看OPEX。
电费
有研究指出，运行于全通用硬件的4G白盒基站的功耗是运行于专用硬件的4G基站的10倍。
尽管目前业界还没有白盒化5G宏基站的商用案例，但有推测其能耗相比专用硬件将进一步加大，可能达到20倍以上。
在移动通信网络中，基站是耗电大户，据统计，大约80%的能耗来自广泛分布的基站，至少占据运营商OPEX支出的15%，在一些国家基站电费甚至占据了基站总成本的50%。
面向5G时代，数据容量是4G的1000倍，海量数据处理必将引发能耗成倍增长，白盒化基站带来的高能耗问题更加令人担忧。
铁塔租金
基站设备的尺寸、重量等直接影响机房、铁塔天面的空间和租金，可这部分并不遵循摩尔定律，成本越来越高。
“冗余备份”是白盒设备的一板斧，这会造成设备多、体积大，从而增加部署难度和成本。
今天，那些基于专用硬件的5G基站已能一根杆搞定多制式的BBU、电源和AAU整套设备，实现零站址、零机房，可白盒化基站还要等多久？
运维成本
白盒化基站软硬件分离，多厂商混合搭配，会导致故障定位效率低，运维更复杂，运维成本更高，还有一个更现实的问题----出了故障，谁来“背锅”？
韩国SK电信在去年就曾遭遇来自内部的阻力，运维部门担心多厂商开放环境下的RAN会增加运维复杂性，还将引发“出了故障谁来负责”的问题。
是的，白盒化基站就像花木兰姑娘那样“东市买骏马，西市买鞍鞯，南市买辔头，北市买长鞭”，且不说集成难度大，想象一下，你要是骑着这样的战马驰骋沙场，半路卡了壳怎么办？怎么快速修复故障？找谁来负责？
白盒化基站的问题不只是“能不能实现”、“什么时候能实现”，它还面临着到底符不符合产业发展方向的拷问。
也许大量的通用硬件可以降低网络CAPEX成本，但OPEX是当前运营商的最大痛点，白盒化导致运营商OPEX急剧上升，增加了产业成本，怎么破？
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时间: 2022-7-16 21:20
作者: 没事来看看
一个10年一代，一个三年甚至是两年迭代一次，再过十年，回过头来看。小型机 互联网 已经证明了这一点
时间: 2022-7-16 21:22
作者: 123就是123
万宗归一，你看看6G的技术特点就知道了
时间: 2022-7-16 21:23
作者: 123就是123
网络需要有个超级大脑
时间: 2022-7-17 11:11
作者: wqfreebird
楼主所言甚是，希望反驳的能够严谨的论述一下，而不是断言式批判。
时间: 2022-7-17 11:24
作者: wqfreebird
白盒化基站优点很多，但是有几个众所周知的问题：
1、系统集成困难。以前爱立信、华为等设备商承担了设备集成商的角色，而白盒化基站需要重新明确这个角色由谁承担？运营商目前也看到这个问题，投入很大精力搞TestBed。甚至是乐天和沃达丰这样的运营商想转型做设备集成商，为此还招聘了大量软件人员，但是运营商能否转型成功，并不乐观。AT&T要全员转型搞软件，结果是最后放弃了，自己的核心网都上公有云了。
2、运营商可能面临更深度的LockIn。运营商以前认为电信设备商少了，只有2家了（华为和中兴被排除在外），因此迫切期望引入新的供应商。三星、NEC等以前区域化设备商其实本来就碰到一个天赐良机，它不借助OpenRAN也能从日韩走向全球。只不过借助OpenRAN会如虎添翼而已。但是对于OpenRAN，如果再向下剥开一层，会发现下一层供应商其实更加集中，供应链其实更加危险，尤其是对中国市场而言。你会发现设备商再向下一层，基本都是美国的芯片，美国的软件，美国的工具链。欧洲6大T这么活跃，也无法培养欧洲自己的产业链。因此OpenRAN的本质在于打击华为和中兴，人为减少了供应商，属于自己创造困难，然后再去解决困难，结果发现后面是美国挖的更大的坑。
3、如楼主所言，OpenRAN的Opex难题。目前运营商的Opex占比已经超过70%，而用于购买电信设备的投入加其他基建投入，整个Capex占比要逐步低于30%。
最后要说的是其实电信业也逐步供大于求了，这种行业趋势不是技术手段可以解决的。运营商当务之急是给5G、6G寻找应用，而不是搞OpenRAN来节流。销供两端，销是目前主要矛盾。
时间: 2022-7-17 11:25
作者: undebug25
wqfreebird 发表于 2022-7-17 11:11
楼主所言甚是，希望反驳的能够严谨的论述一下，而不是断言式批判。
这里没有能达到你说的严谨论述的人，就是个灌水的论坛，别想那么多
时间: 2022-7-17 12:25
作者: 家园会员
没事来看看 发表于 2022-7-16 21:20 
一个10年一代，一个三年甚至是两年迭代一次，再过十年，回过头来看。小型机 互联网 已经证明了这一点
现在最大的问题是It设备演进速度也有些慢了。
时间: 2022-7-18 09:24
作者: youngmanbit
还有一个问题，现在越往后发展，对时延的要求越高，这种白盒化模式由于软件、硬件不是一个厂家。很难做到最低的时延，而且出现问题调试责任也是一个问题。
时间: 2022-7-18 10:18
作者: 马云的云
如果终端不能白盒化，仅仅基站白盒，就毫无价值。
因为白盒必然是以牺牲性能、换取灵活性的。
但你仅仅基站白盒，终端仍然黑盒，协议仍然是定死的、不能灵活修改的，那么期待的灵活性就无法实现。
只有基站和终端全都实现了白盒、软硬件解耦，灵活性才可以实现，即使性能略有下降，换来灵活性的大大增强，也是值得的。
时间: 2022-7-18 12:34
作者: registe
本帖最后由 registe 于 2022-7-18 12:36 编辑
马云的云 发表于 2022-7-18 10:18
如果终端不能白盒化，仅仅基站白盒，就毫无价值。
因为白盒必然是以牺牲性能、换取灵活性的。
终端白盒对于运营商而言并不关心吧？运营商关心的是网络侧设备的白盒，不要让那些设备厂家牵着鼻子走的想法
时间: 2022-7-18 16:24
作者: 马云的云
registe 发表于 2022-7-18 12:34
终端白盒对于运营商而言并不关心吧？运营商关心的是网络侧设备的白盒，不要让那些设备厂家牵着鼻子走的想 ...
这种想法并不能实现，之所以运营商被设备商制约，并不是黑盒还是白盒的问题，而是设备商已经形成了某种垄断，设备商之间的竞争变得非常孱弱。而运营商受到市场管制，无法形成垄断，竞争过于激烈。
所以白盒并不能解决这一切，正确的做法是，当设备商垄断了设备和标准后，运营商就没必要像以前那样设立多家了，因为没有竞争的必要了，几家运营商使用的都是同样的设备和技术，推出的产品也高度同质化（流量），能竞争的只剩下通信基础资源了（管线、信号塔、光缆、频谱这些）。而这些网络型基础设施的投资竞争是负外部性的，重复投资只会推高所有用户的平均成本。所以运营商会倾向于合并使用这些基础设施，以降低投资成本。
如果不是合规问题的话，运营商合并力度会非常大，每个区域市场可能只会留下两家运营商，大家保持高度竞争默契，避免价格战，此时设备商的话语权也会被遏制，毕竟两家运营商 vs 两家设备商，谁都不会更占便宜。
时间: 2022-7-18 17:05
作者: j7889
白盒蛮热门的，都在研究
时间: 2022-7-18 20:39
作者: wqfreebird
马云的云 发表于 2022-7-18 16:24
这种想法并不能实现，之所以运营商被设备商制约，并不是黑盒还是白盒的问题，而是设备商已经形成了某种垄 ...
你说的是运营商通过合并对抗设备商的数量减少，这和终端白盒化有什么关系呢？
其实终端芯片也没有几家，很多器件也是外购的（例如摄像头）。基于高通、MTK的芯片做的终端是不是也算白牌化了？
时间: 2022-7-18 20:45
作者: 客家人
wqfreebird 发表于 2022-7-18 20:39
你说的是运营商通过合并对抗设备商的数量减少，这和终端白盒化有什么关系呢？
其实终端芯片也没有几家， ...
白盒基站很难做到的，无论是功耗还是集成度。
现在5G无线基站这块急需1-2家廉价5G soc解决方案提供商，现在高通和比科奇在努力。
希望高通加快进度，尽快推出4T4R解决方案，这样市面上会有多个小公司做5G。
时间: 2022-7-18 22:01
作者: tek2
客家人 发表于 2022-7-18 20:45
白盒基站很难做到的，无论是功耗还是集成度。
现在5G无线基站这块急需1-2家廉价5G soc解决方案提供 ...
基站SOC根本不可能成功，5nm流片一次几千万美金，但是基站的销量很小，造成SOC销量低不能分摊流片和研发费用，根本不盈利就是纯烧钱的业务。高通4G时代的小站SOC就没盈利，靠别的补贴存活的。即使如此白盒也不是一定能成功。涉及到很多方面，短期内不管是白盒还是soc都没戏。
时间: 2022-7-18 22:33
作者: 马云的云
wqfreebird 发表于 2022-7-18 20:39
你说的是运营商通过合并对抗设备商的数量减少，这和终端白盒化有什么关系呢？
其实终端芯片也没有几家， ...
终端白盒化指的是终端的基带处理器（BP）使用通用CPU+通用GPU实现，而不是专用基带芯片实现。
类似微信聊天，微信通信协议是基于通用CPU（ARM）实现的，微信通信协议无需标准化，并且可以随时升级，你只需要下载一个新版微信就可以享受到新的微信功能，而不需要更换手机（硬件）。
时间: 2022-7-18 22:33
作者: 客家人
tek2 发表于 2022-7-18 22:01
基站SOC根本不可能成功，5nm流片一次几千万美金，但是基站的销量很小，造成SOC销量低不能分摊流片和研发费 ...
按照你的理解，高通早就应该关闭4G小站业务，实际没有。
现在高通财大气粗，根本不差钱，为了保持行业影响力，5G soc也会做下去。
时间: 2022-7-18 22:34
作者: 马云的云
tek2 发表于 2022-7-18 22:01
基站SOC根本不可能成功，5nm流片一次几千万美金，但是基站的销量很小，造成SOC销量低不能分摊流片和研发费 ...
所以高通要搞的是，让终端SOC具备基站功能，手机就是基站，基站就是手机（Wi-Fi不就是这样？）。
时间: 2022-7-18 22:35
作者: 马云的云
tek2 发表于 2022-7-18 22:01
基站SOC根本不可能成功，5nm流片一次几千万美金，但是基站的销量很小，造成SOC销量低不能分摊流片和研发费 ...
基站专用SOC不可能成功，但基站终端通用SOC可以成功。
就像Wi-Fi那样，可以做终端，也可以做基站（开热点）。
时间: 2022-7-18 22:57
作者: tek2
客家人 发表于 2022-7-18 22:33
按照你的理解，高通早就应该关闭4G小站业务，实际没有。
现在高通财大气粗，根本不差钱，为了保持行 ...
那点小钱高通赔的起，高通要跟踪这个方向 赔点钱做也能承受。必须肥的流油。
时间: 2022-7-18 23:09
作者: tek2
马云的云 发表于 2022-7-18 22:33
终端白盒化指的是终端的基带处理器（BP）使用通用CPU+通用GPU实现，而不是专用基带芯片实现。
类似微信 ...
白盒没戏 功耗太高。
时间: 2022-7-18 23:54
作者: 马云的云
tek2 发表于 2022-7-18 23:09
白盒没戏 功耗太高。
如果能换来灵活性的实质性提升也有戏。
时间: 2022-7-19 07:44
作者: wqfreebird
马云的云 发表于 2022-7-18 22:33
终端白盒化指的是终端的基带处理器（BP）使用通用CPU+通用GPU实现，而不是专用基带芯片实现。
类似微信 ...
现在即使基站侧的ORAN，也是采用通用CPU+L1加速器来实现了，完全用通用CPU已经被逐步抛弃了。对于手机侧，由于电池的原因，用专用基带芯片更是共识。因此专用不专用不是关键，关键是芯片要销售给第三方。例如高通做基站和手机的基带芯片，大家用高通基带芯片，也可以认为是OpenRAN的基站和你说的终端白牌化。
时间: 2022-7-19 08:02
作者: undebug25
客家人 发表于 2022-7-18 22:33
按照你的理解，高通早就应该关闭4G小站业务，实际没有。
现在高通财大气粗，根本不差钱，为了保持行 ...
这里真的不适合你，你的都是基于你个人的臆测，黑华为就可以了，这些技术问题对你难度有点大，别难为自己
时间: 2022-7-19 10:05
作者: sola1217
应该会成为趋势，需要时间验证
时间: 2022-7-19 13:13
作者: CTUSER
客家人 发表于 2022-7-18 20:45
白盒基站很难做到的，无论是功耗还是集成度。
现在5G无线基站这块急需1-2家廉价5G soc解决方案提供 ...
不管是白盒还是soc其实都没啥前途，因为整个小站行业就没有钱，没市场，半死不活。
时间: 2022-7-19 14:11
作者: ziyanji2007
wqfreebird 发表于 2022-7-17 11:24
白盒化基站优点很多，但是有几个众所周知的问题：
1、系统集成困难。以前爱立信、华为等设备商承担了设备集 ...
我是坚定的反OpenRAN的，但不能比你说的更好了！
现在OpenRAN利用美国联合其盟国制裁华为中兴来寻求发展，底层芯片、工具完全被美国掌握，并不是因为技术有竞争力。
美国市场放开，欧洲日韩市场放开，OpenRAN可能用不了两年就崩溃了。
我国为什么要跟着制裁华为中兴，把市场给OpenRAN？？？
时间: 2022-7-19 14:35
作者: wuminghua
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时间: 2022-7-20 00:01
作者: coffee198375
米帝也是政策干预市场的老手。。。。
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