“世界正朝着日益互联的趋势发展,我们对无线网络的需求正以前所未有的速度增长。随着5G成为各行业数字化转型的支柱,传统的网络部署模式正在被拉伸到极限。进入中性主机网络(NHN),这是一种经过充分测试的方法,有望以更高效、更具成本效益的方式满足对更好连接和覆盖的日益增长的需求。在《5G及以后的中性主机机会》一书中,5G Americas探讨了NHN不仅是一种新兴趋势,它们代表了一个87亿美元的重大市场机会,可能会重新定义电信格局。”——5G美洲公关与技术副总裁Viet Nguyen(2024年8月)
什么是中立主机网络?
中性主机网络(NHN)是共享的无线基础设施,允许多个网络提供商在从公共场所到私营企业的各个部门提供连接和覆盖。从本质上讲,NHN体现了共享原则:不是每个移动网络运营商(MNO)都部署自己的独立基础设施,而是一个NHN可以为多个运营商提供服务,从而减少冗余,降低成本,提高服务质量。这种共享方法在部署单个网络的成本过高的地方尤其有益,例如在为大型场馆、人口密度低的农村地区或具有特殊连接需求的工业场所构建系统时。
NHN模型是灵活的,支持不同级别的基础设施共享。这可以从基本的站点共享,即不同的移动网络运营商将其设备集中在同一站点,到更集成的模型,如共享无线接入网络(RAN),运营商不仅共享物理站点,还共享无线设备和频谱。这种灵活性使NHN能够根据所在地和相关利益方的具体需求进行定制,使其成为应对现代连接各种挑战的通用解决方案。
NHN利用5G的关键优势之一:提供网络切片的能力。网络切片是一种虚拟化技术,可以在共享的物理网络基础设施上创建多个虚拟网络(切片)。下图显示了切片如何在共享的中立主机环境中运行。
如前所述,全球NHN市场有望大幅增长,到2028年预计价值将达到87亿美元。这一增长是由几个关键趋势推动的。首先,各行业对改善连接的需求日益增长,这促使移动网络运营商和企业探索新的网络部署模式。制造业、教育、医疗保健和零售业等行业对可靠、高容量无线网络的需求都在激增。例如,在制造业中,公司正在采用NHN来支持工业4.0应用程序的连接需求,这些应用程序需要高水平的可靠性和低延迟。同样,教育机构正在利用NHN在庞大的校园内提供无缝连接,支持在当今教育环境中变得至关重要的数字学习工具。
其次,主要移动网络运营商的新企业资助产品使NHN能够在以前没有优先考虑的地点部署。这些产品使企业能够在网络基础设施的部署中发挥更积极的作用,为NHN的安装提供资金,以换取更好的连接和覆盖。这种模式对在网络覆盖率低的地区运营的企业特别有吸引力,因为它允许他们增强连接,而无需等待移动网络运营商对其位置进行优先级排序。如下表所示,在企业资助的产品中,当涉及到中性主机机会时,不同的企业生态系统参与者可以参与其中。
NHN的经济效益也推动了它们的采用。通过共享基础设施,NHN可以显著降低网络部署成本。在当今的经济环境下,这一点尤为重要,移动网络运营商在满足日益增长的连接需求的同时,面临着越来越大的减少资本支出的压力。NHN提供了一种实现这种平衡的方法,提供了一个经济高效的解决方案,可以扩展以满足不同环境的需求。例如,根据行业估计,能源占网络运营支出的40%,与传统的单一运营商部署相比,共享NHN解决方案可以将这一比例降低30%。
网络架构的转变:
网络共享架构的演变是NHN日益普及的核心。传统的网络部署模型,如分布式天线系统(DAS),长期以来一直被用于扩展大型建筑和其他具有挑战性的环境中的覆盖范围。然而,这些系统通常昂贵且难以部署,导致人们转向更灵活、更具成本效益的解决方案,如小型蜂窝和开放式RAN。
小型蜂窝是现代NHN的关键组成部分,为提高特定地区的覆盖率和容量提供了一种紧凑且可扩展的解决方案。与覆盖大地理区域的传统宏蜂窝不同,小蜂窝的设计目的是在高流量区域或信号渗透较差的位置提供有针对性的覆盖。这使得它们非常适合在NHN中使用,可以部署在特定场所提供覆盖或填补现有网络中的空白。
开放RAN是NHN演进中的另一个重要发展。通过解耦RAN的硬件和软件组件,Open RAN允许运营商混合使用来自不同供应商的设备,从而降低成本并提高灵活性。这对NHN尤其有益,因为混合和匹配组件的能力可以帮助优化性能并降低部署成本。Open RAN还支持虚拟化,允许网络功能在通用硬件上运行,而不是在专用设备上运行。这进一步降低了成本,并使NHN更容易扩展以满足不断变化的需求。
从传统DAS向这些更现代的架构的过渡是由对更高效率和更低成本的需求驱动的。随着NHN市场的持续增长,采用这些新技术将是其成功的关键。
挑战与机遇:
虽然NHN的潜力是显而易见的,但其广泛采用并非没有挑战。最重大的挑战之一是DAS设备销售的下降,这是由向小电池方法的转变所驱动的。虽然小型蜂窝提供了许多优势,但它们也带来了挑战,特别是在网络管理和协调方面。部署大量小型蜂窝需要仔细规划,以避免干扰并确保无缝覆盖,特别是在密集的城市环境中。
尽管存在这些挑战,但NHN也面临着重大机遇。私有网络的发展就是这样一个机会。企业和工业场所越来越多地采用专用网络,这通常需要与公共网络分开的专用基础设施。NHN通过提供可以支持专用和公共网络的共享基础设施来满足这一需求。这不仅降低了成本,而且使企业更容易管理其网络,因为他们可以依靠单一提供商来满足所有的连接需求。
共享频谱的可用性,如美国的公民宽带无线电服务(CBRS),是推动NHN采用的另一个因素。共享频谱允许多个用户访问同一频带,从而可以在没有专用频谱的地区部署NHN。这在城市地区尤为重要,因为那里的频谱经常短缺。
企业对自带设备(BYOD)政策的需求不断增长,也促进了NHN的采用。随着越来越多的员工使用个人设备工作,对强大可靠的室内覆盖的需求变得至关重要。NHN为这一挑战提供了一种解决方案,提供了支持BYOD政策所需的覆盖范围,同时减轻了公共网络的压力。
展望未来:为6G做准备
展望未来,很明显,NHN将在向6G的过渡中发挥关键作用。随着5G网络通过5G Advanced发展,6G的规划已经在进行中,NHN的设计需要考虑到未来。这意味着支持预计在未来几年出现的新技术和应用。
6G预期的关键应用之一是沉浸式远程呈现,它将允许用户实时与远程环境交互,创造超现实的体验。这将需要极低的延迟和高带宽,这两者都可以由NHN支持。同样,数字孪生涉及创建物理系统的虚拟模型,将需要NHN提供的强大可靠的连接。
6G的另一个重要考虑因素是需要新的频段。随着对无线连接的需求不断增长,将需要新的频段来支持增加的流量。NHN的设计需要支持这些新频段,确保它们在市场发展过程中保持相关性。
小结:
中性主机网络不仅仅是一种趋势,它们是未来连接的关键组成部分。通过提供共享基础设施解决方案,NHN有可能缩小连接差距,特别是在服务不足的地区,同时降低成本并提高服务质量。然而,在这个市场上取得成功需要仔细考虑正确的技术、明确的经济逻辑和整个供应链的合作。随着我们继续驾驭这一不断变化的格局,创新、标准化和伙伴关系的重要性怎么强调都不为过。期待着看到无线蜂窝生态系统如何释放NHN的全部潜力,并确保所有人都能实现5G及以后的好处。