經過幾年發展，O-RAN設備是否真的實現最初描繪的開放願景？觀察O-RAN設備發展現況，本文分別從互通性、性能和成本，分析O-RAN現階段的挑戰及未來機會。
自從O-RAN聯盟推出開放式介面標準，硬體及軟體業者積極投入射頻單元(RU)、分布單元(DU)和中央單元(CU)等O-RAN元件，搶進過往封閉的電信業市場。不過，開放式介面也帶來設備之間的互通挑戰，而除了滿足基礎互通需求，O-RAN方案還需要在性能和成本上與傳統設備競爭，在標準演進和軟硬體設計方面皆須持續努力。
話雖如此，5G O-RAN透過軟體虛擬化和開放式介面，確實帶來了許多前幾代行動網路無法實現的創新功能，也為5G未來網路帶來更多期待與想像。待技術成熟、性價比提高，O-RAN的未來不可限量。
設備定義不盡相同 O-RAN設備互通測試挑戰尚存
諾基亞技術總監陳銘邦(圖1)直言，O-RU和O-DU之間的前傳(Fronthaul)並無法做到隨插即用(Plug and Play)。陳銘邦解釋，O-RAN聯盟提供的標準只能確保基礎的互通性，至於互通的品質、其他相關功能，有賴廠商自行定義，而針對互通性測試(Interoperability Testing)，O-RAN標準中已有約190個參考設定檔(Profile)，廠商之間進行互通測試時，需要互相確認對方設備所支援的設定檔，並確認有所差異的部分是否將對O-RAN實際運作帶來顯著影響。
圖1 諾基亞技術總監陳銘邦表示，廠商之間進行互通測試時，需要互相確認對方設備所支援的設定檔，並確認有所差異的部分是否將對實際運作造成影響。
因此，即便同為O-RAN設備，仍無法在未經過測試的情況下直接採用。工研院資通所所長丁邦安(圖2)表示，O-RAN設備首先需要通過OTIC實驗室的合規性(Conformance)和互通性測試，接著需要和不同廠商的產品進行對接，並通過客戶(如營運商)的驗測要求。面對合規要求，射頻測試系統可協助O-RU產品滿足標準要求，例如LitePoint便推出整合DU模擬器功能的5G O-RAN射頻測試方案。
工研院資通所所長丁邦安表示，O-RAN設備首先需要通過OTIC實驗室的合規性和互通性測試，接著需要和不同廠商的產品進行對接，並通過客戶的驗測要求。
儘管目前O-RAN設備依舊會遇到定義不同，或是廠商O-RAN設備只能和自家產品互通的情況，但丁邦安認為，這些都是技術發展過程中需要克服的難題，而O-RAN的驗測規範已經越來越成熟，未來隨著O-RAN產業的參與者持續增加，整個體系也將越臻完美。丁邦安表示，標準的完整性和生態系的蓬勃發展將互為因果，一齊解決O-RAN互通性問題。
O-RAN處於發展階段 新標準/應用補強性能缺口
與由單一廠商提供的基地台方案相比，目前O-RAN在穩定度和性能表現上略遜一籌。不過，隨著O-RAN聯盟持續制定新標準，接下來O-RAN設備的性能預計將持續升級、支援功能更加豐富，而充分針對O-RAN內部元件進行設計考量，也能夠開發出更吸引人的產品。
mMIMO新標準即將現身 DU/RU分工有新解
由於5G基地台的傳輸需求增加、運行頻率更高，對於天線和訊號處理的要求也更加嚴格，而大規模天線陣列(mMIMO)在5G行動網路中扮演重要角色。為了將mMIMO技術導入O-RAN架構，O-RAN聯盟近期正在制定相關標準，未來O-RAN設備可望借助mMIMO技術進一步提升基地台性能。
陳銘邦說明，O-RAN標準目前定義了Category A(Cat A)和Category B(Cat B)兩種無線電類型(圖3)，針對基頻單元(BBU)和射頻端(RF)提出兩種分工方式。Cat A將許多功能放在BBU，RF端複雜度低，諸如4T4R、8T8R的小型天線配置便屬於Cat A；Cat B則旨在減少DU和RU之間的前傳需求(減少光纖數量)，因此將部分下行鏈路(Downlink)功能移到射頻端，如此也能達到某種程度上的mMIMO效果。然而，考量上行鏈路(Uplink)功能，Cat B尚無法滿足mMIMO技術所需。
圖2 Cat A和Cat B實體層的邏輯分割(Logical Split) (圖片來源：Deutsche Telekom AG)
有鑑於此，O-RAN聯盟中負責前傳相關技術的工作小組(WG4)提出上行鏈路性能優化(ULPI)標準，技術已經成形，標準預計將於2024上半年的WG4會議中正式通過。事實上，在年初的世界行動通訊大會(MWC 2024)中，愛立信便已展示首個支援ULPI Class A(DMRS-BF-EQ)的開放式前傳Cat B無線電單元，以用於mMIMO解決方案。
另外值得注意的是，為了打造平衡的開放式架構，各元件之間的功能分配一直是O-RAN標準的討論重點。根據外媒報導，O-RAN聯盟中針對ULPI規範便具有兩種不同意見：部分業者(包括愛立信)希望把等化器(Equalizer)功能放進射頻端，而部分業者(包括Mavenir)則希望將等化器功能作為軟體置於運算單元中。據愛立信所說，最終O-RAN聯盟決定支援兩種做法，未來待標準正式推出，預期可看到前述兩種分工模式。
逐一克服互通/性能/成本挑戰 O-RAN改善性價比贏未來(1)
逐一克服互通/性能/成本挑戰 O-RAN改善性價比贏未來(2)