通信与汽车行业如何从ORAN架构中受益

要实现未来智慧城市，建构更安全、高效率的交通环境不可或缺，而具备连网与各种先进功能的智能车辆则是其中的关键。这其中，又以包括人、车、路、通信、服务平台5类要素的“车联网”最为引人关注。最新的数据显示，仅在中国市场，2028年车联网行业市场规模就将达到2448亿美元，2023-2028年复合增长率为13%。

按车联网技术发展情况划分，车联网市场经历了车联网导入阶段(支持远程通话)、手机互联网阶段(与汽车共享手机应用)、汽车IVI阶段(车载娱乐，围绕中控屏展开)、5G+V2X阶段。未来，随着5G与V2X技术的发展成熟，车联网将成为5G交通和汽车领域跨界融合最具潜力的应用。

这无疑给了通信服务提供商(CSP)新的市场机会，也让虚拟化开放无线接入网络(Open RAN, 以下简称ORAN)架构在实现这一转型中发挥了关键作用。因为在软件定义汽车/网络时代，CSP需要能够动态分配资源，提升性能，为互联汽车提供足够的敏捷性，同时也为自身开辟新的现金流渠道。

为什么选择Open RAN？ 

通信服务提供商于2018年首次引入了ORAN的概念，并希望利用ORAN构建多网络设备供应商体系来增强技术创新并降低成本。由27个全球MNO和180多个生态系统贡献者组成的ORAN联盟，则是制定规范、参考架构以及定义ORAN的各个子组件之间的接口的组织，其核心原则是开放性、智能性、虚拟化和互操作性。 

当前，许多移动运营商都在根据ORAN联盟制定的规范部署原生云和虚拟无线接入网(RAN)架构，从而高效交付5G业务。Kenneth Research的数据显示，受5G技术快速普及的推动，全球ORAN市场规模到2028年预计将达到220亿美元，2020年到2028年间的复合年增长率为85%。

从封闭走向开放，这是ORAN的核心理念。此前，防火墙、网络切片和网络创建等所有网络功能都与专有硬件紧密耦合，仅有少数大型网络设备供应商才能提供这些集成的端到端网络(从天线到基带单元)的功能。即便如此，不同供应商的RAN设备间还存在着较大的互操作性问题。

于是，在RAN各种不同的组成部分之间开放协议和接口，让更多参与者加入到生态中，提供更多差异化方案和服务，更有利于技术创新，成为了行业共识，ORAN也应运而生。这意味着，基站内部接口将被进一步放开，运营商可以混合搭配不同的组件和方案，甚至重新定义网络架构的需求。而RAN本身也将离散为射频单元(RU, Radio Unit)、分配单元(DU, Distributed Unit)和集中单元(CU, Centralised Unit)这3个主要组成部分。

然而，“凡事都有两面”。众所周知，从安全的角度来看，开放系统比封闭系统更容易受到攻击。由于RAN参与者众多，RAN受攻击面增加的风险被显著放大，因此放弃单一供应商解决方案会给关键基础设施带来更多安全风险。为了避免这些问题，网络设备供应商和服务供应商需要考虑使用哪些组件来确保他们的网络和网络中的数据安全可靠。

5G释放车联网全部潜力

尽管L5级自动驾驶成为商业现实可能还需要一些时间，但目前，支持互联网，以管理远程信息处理、C-V2X和信息娱乐等系统的汽车已经相当普遍。因为始终联网的汽车不仅可以让驾乘体验更舒适，更重要的是通过车对车(V2V)、车对行人(V2P)、车对基础设施(V2I)以及车对网络(V2N)的通信，能够让当下的交通环境更安全，并使未来的自动驾驶成为可能。

坦率地说，4G/LTE网络也能够支持上述许多应用，但不断增加的共享数据量给可用带宽带来了越来越大压力。此外，随着关键的车载安全和能源管理系统变得越来越复杂，低延迟已经变得更加重要。网络速度和云端-边缘处理能力必须支持人为反射级别的延迟，以实现更高程度的自动驾驶。同样，对于更复杂的ADAS，互联汽车必须实时响应周围事件，而当前的无线网络正在达到极限，并且越来越成为发展障碍。

这无疑给了5G技术巨大的市场机会。以C-V2X为例，作为唯一一种具有清晰5G演化路径的V2X技术，C-V2X不但具有卓越无线电性能的现代技术，同时也能够前向/后向兼容。相比基于DSRC和ITS-G5所使用的IEEE 802.11p无线电技术，C-V2X在LTE调制、编码及接收器等技术的推动下，能够实现更大范围的通讯(~2X)、更好的非视距(NLOS)性能、更高的可靠性(更低的数据包错误率)、更高的容量以及更好的拥塞控制，这对当下的关键安全驾驶实例以及未来的自动驾驶技术都有着重要的意义。

在过去5年中，第三代合作伙伴计划(3GPP)一直在按照蜂窝网络技术的发展增加C-V2X的功能，第16版(Release 16)的功能为高级驾驶员辅助系统(ADAS)铺平了道路。

值得一提的是，通过利用现有的网络通信基础设施(V2N)，C-V2X可以结合路边单元(RSU)和蜂窝网络的功能来帮助提高安全性和自主性(例如提供本地或广域路况信息和实时地图更新)。结合RSU和蜂窝基础设施可以降低部署成本，从而带来重要的经济效益。

最值得期待的是，随着汽车行业的发展，CSP进行技术变现的机会也越来越多。例如随着车内场景向更加丰富、更加生活化的方向延伸——从基本的定位/导航/影音娱乐, 扩展到出行前后的消费性体验, 例如行程规划、预约、订餐、支付等功能，都将成为CSP获得现金流的新途径。CSP也完全可以将自己定位为互联生态系统平台，与汽车制造商和其他利益相关者展开合作，推出创新的增值服务。

风河解决方案

如前文所说，虚拟化Open RAN是CSP发展的前沿。这些技术不仅提供了灵活性和可扩展性，而且还催生了更具成本效益的敏捷网络基础设施。风河是这个领域的领先者，为部署虚拟化Open RAN提供了强大的平台，为5G新时代开辟了通途。

事实上，作为5G市场的领导者，风河公司在全球首次成功5G数据会话和商业vRAN/O-RAN项目以及建构世界最大的Open RAN网络中发挥了关键性作用；在加拿大率先开始Open RAN部署；在全球率先成功实现5G数据会话并建构了世界最大的Open RAN网络；推出了首个用于商业服务的全自动边缘数据中心。

在MWC 2024上，风河还携手Encora展示了AI自动化5G Open RAN运营。具体来说，这项演示具备人类自然语言交互能力，可通过集成了AI技术的API进行底层系统实时查询，从而使用户能够借助于AI技术去发现、分析和修复高度分散化系统中的复杂问题，例如5G Open RAN。

Wind River Studio是当今全球唯一投入生产运营的5G vRAN/ORAN解决方案。在Wind River Studio之中，风河基于开源StarlingX项目提供了云平台技术，旨在运行无线接入网络的虚拟化功能。这个新平台极大地提高了生产效率、灵活性和上市速度，实现了无缝技术集成，包括远端边缘云计算、数据分析、系统级信息安全、5G和人工智能/机器学习，可以来应对各个行业的挑战。

同时，面对越来越丰富的未来出行应用场景，风河还提供了“Linux(操作系统)+ Container(容器)”的解决方案。在传统旧有的开发运行环境中，软件组件都是各自孤立的，不仅开发成本高，其维护工作也十分困难。降低成本，实质上就是要降低代码冗余以及复杂度。风河提供的统一化的平台可以把原来各自独立的SDK集成到同一个Linux内核之上。这样一来，软件组件的重用率就会大幅提升，整套系统的灵活性也会提升，而开发和维护成本则会降下来。

如果考虑到风河的母公司安波福还可以提供电气化和智能互联架构，能够支持汽车制造商跨入软件定义汽车时代，那么当安波福的技术与5G网络紧密结合时，就可以在车辆、基础设施和C-V2X生态系统的其他组件之间实现更巧妙的通信互联，并提高安全性，改善交通管理，优化资源利用效率。