在行動網路通訊的世界裡，無線接入網路（Radio Access Network, RAN）一直扮演著連接使用者裝置與核心網路的關鍵角色。然而，長期以來，這個市場由少數幾家大型設備商以其封閉、專有的「黑盒子」解決方案主導。
電信業者一旦選擇了某家供應商，其RAN的硬體到軟體幾乎被完全「綁定」。Open RAN（開放式無線接入網路，或稱O-RAN），其全名為Open Radio Access Network，正是為瞭解決此一困境而生的一場架構性革命。
它提出了一個全新的範式：將傳統一體化的基站（基地台）分解為多個標準化的模組，透過真正「開放且可互通」的介面，讓來自不同供應商的軟硬體能夠協同工作。這不僅旨在打破供應商的長期壟斷，更承諾為當前的5G及未來的6G網路帶來前所未有的部署彈性、成本效益與創新活力。
本文將深入探討Open RAN的核心技術架構，分析其背後的關鍵推動組織，追蹤全球主要國家與企業的部署動態，並客觀評估其在邁向普及化道路上所面臨的嚴峻挑戰與未來展望。
Open RAN 的核心理念與Architecture架構
Open RAN的基礎是建立在三大核心原則之上：開放介面 (Open Interfaces)、軟硬體解耦 (Disaggregation) 與 網路智慧化 (Intelligence)。這些原則共同構成了其顛覆傳統RAN的技術基石。
1. 水平與垂直解耦：打破傳統基地台的藩籬
傳統的4G基地台大致分為基頻單元（Baseband Unit, BBU），也稱為基帶單元，和遠端射頻單元（RRU）。進入5G時代，3GPP標準已將BBU的功能進一步拆分為集中式單元（CU）和分散式單元（DU）。Open RAN在此基礎上，推動了更徹底的解構：
- 水平解耦 (Horizontal Disaggregation)：這是指將基站的功能元件拆分為三個獨立的邏輯組件，每個組件都可以由不同的廠商提供。
- O-RU (O-RAN Radio Unit – 無線電單元)：主要負責射頻訊號的處理和部分底層物理層（Low-PHY）功能，直接連接天線。
- O-DU (O-RAN Distributed Unit – 分散式單元)：負責處理中高層物理層（High-PHY）、媒體存取控制層（MAC）和無線電鏈路控制層（RLC）等對延遲較為敏感的功能。
- O-CU (O-RAN Centralized Unit – 集中式單元)：負責處理數據包的封包資料匯聚協定（PDCP）和無線電資源控制（RRC）等非即時功能，向上連接5G核心網路。
- 垂直解耦 (Vertical Disaggregation)：這指的是RAN軟體與底層硬體的分離，也稱為虛擬化RAN（vRAN）。傳統RAN功能大多運行在專用硬體上，而vRAN則允許這些網路功能以軟體形式，部署在資料中心的通用商用現成（COTS）伺服器和雲端平台（O-Cloud）上。這極大地降低了對專用硬體的依賴，提升了資源調度的靈活性與擴展性。
2. 開放介面：實現多廠商互通的關鍵
為了讓來自不同供應商的O-CU、O-DU、O-RU能夠彼此溝通，O-RAN聯盟定義了一系列全新的開放標準化介面，擴展了3GPP原有的規範：
- 開放式前傳介面 (Open Fronthaul)：連接O-RU與O-DU的關鍵介面，採用eCPRI（enhanced Common Public Radio Interface）協定，並定義了精確的7.2x功能分割選項，明確劃分了O-RU與O-DU之間的物理層功能。
- F1 介面：連接O-DU與O-CU的中傳（Midhaul）介面。
- E2 介面：連接O-DU/O-CU與近即時RIC的控制介面，是實現網路智慧化的核心。
- A1 介面：連接非即時RIC與近即時RIC的策略與模型配置介面。
- O1/O2 介面：用於網路管理、監控與雲端資源調度的介面。
3. 網路智慧化：RAN的大腦—RIC
這是Open RAN相較於傳統RAN最顯著的創新之一。透過引入無線智慧控制器 (RAN Intelligent Controller, RIC)，網路營運商可以利用人工智慧（AI）和機器學習來自動化並優化網路效能。
- 非即時RIC (Non-Real-Time RIC)：作為一個高階的管理系統，它位於服務管理與編排層（SMO），負責處理大於1秒的控制迴圈。它能進行大數據分析、訓練AI模型，並制定宏觀的網路策略，例如網路節能、流量負載均衡等。
- 近即時RIC (Near-Real-Time RIC)：更靠近網路邊緣，負責處理10毫秒到1秒之間的近即時控制。它會執行由Non-RT RIC部署的AI應用程式（稱為xApps），根據即時網路狀況對O-DU和O-CU下達指令，進行無線資源的動態調整與優化。
推動Open RAN發展的關鍵組織
Open RAN的發展並非單一公司的成就，而是一個龐大生態系的共同努力。
- O-RAN Alliance：成立於2018年，是推動Open RAN標準化的最主要國際組織，由全球各大電信營運商、設備供應商及學術機構組成，專注於制定O-RAN架構、介面規範與測試標準。
- TIP (Telecom Infra Project)：由Facebook（現為Meta）主導發起，更側重於推動開放網路解決方案的實際部署與商用落地，特別是在vRAN領域。
- Open RAN Policy Coalition (ORPC)：主要在美國活動，由多家科技與電信公司組成，旨在遊說各國政府制定支持Open RAN發展的政策，促進供應鏈的多元化與安全性。
- Linux Foundation：透過其下的O-RAN Software Community (O-RAN SC)計畫，與O-RAN聯盟合作，開發開源的RIC平台與相關軟體，加速技術的實現與創新。
全球發展動態與部署現況
在中美科技競爭與全球供應鏈重組的背景下，各國政府與電信商紛紛將Open RAN視為確保「乾淨網路」與提升技術自主性的戰略選擇。
- 美國：作為最積極的推動者，美國政府通過《美國電信法案》等政策撥款數億美元支持本土O-RAN技術發展。電信巨擘AT&T於2023年底宣佈將與Ericsson合作，斥資140億美元在五年內大規模部署符合O-RAN標準的網路。衛星營運商Dish Wireless也正與三星、富士通等供應商合作，進行全國性雲原生5G Open RAN網路的建置，以提供廣泛的網際網路接入服務。
- 歐洲：出於對供應鏈安全的考量，英國、德國等國紛紛限制華為等中國供應商設備的使用，轉而擁抱Open RAN。Vodafone、Orange、西班牙電信與德國電信等五大電信商發表聯合報告，呼籲歐盟加速技術應用。Vodafone已在英國啟用商用站點，並計劃在全球招標17萬個O-RAN站點。
- 日本：日本樂天電信（Rakuten Mobile）是全球第一個大規模商用全虛擬化O-RAN網路的營運商，其「從零開始」（Greenfield）的部署模式為全球提供了重要參考。NTT DOCOMO也推出了「OREX」品牌，積極將生成式AI等技術融入O-RAN解決方案。
- 台灣：台灣擁有強大的資通訊硬體製造實力，在白牌伺服器與網通設備領域扮演關鍵角色。政府透過「亞洲．矽谷」等計畫，積極推動國產5G O-RAN解決方案的發展。耀登集團旗下的耀睿科技成立了亞洲首家、全球唯三的O-RAN聯盟認證OTIC（開放測試與整合中心）實驗室，為國產設備與國際接軌提供了關鍵的驗證平台。
以下為台灣「亞洲．矽谷」計畫中，O-RAN在各垂直領域的應用實證案例：
| 應用領域 | 合作廠商/單位 | 實際施行成效 |
|---|---|---|
| 醫療照護 | 中華電信、中華系統整合 | 於高雄榮民之家導入5G O-RAN專網，結合AR與AIoT提升照護效率；建立移動式精準醫療系統，縮短急救反應時間。 |
| 生產製造 | 先鋒機械、麗台科技、亞旭電腦 | 打造積木式彈性智慧產線，提升稼動率；結合AIoT監測能源使用，建構綠色永續的智慧工廠。 |
| 風電環保 | 華電聯網、資拓宏宇 | 利用5G專網即時偵測離岸風電數據，減少出海巡檢次數；結合VR/MR技術進行人員培訓，降低成本。 |
| 教育娛樂 | 光禾感知、宏達電、中華電信 | 實現VR 360環景演唱會直播、5G異地共演；於松山文創園區提供AR導覽與即時翻譯；棒球賽轉播導入360度立體好球帶。 |
| 交通災防 | 和碩、大同世界科技、中華電信 | 結合低軌衛星，建構具備數位韌性的救災通訊系統；應用於高雄輕軌路口安全輔助系統，降低交通事故風險。 |
邁向普及的挑戰與課題
儘管前景看好，Open RAN的普及之路依然崎嶇。要理解其挑戰，必須先認知到傳統RAN是一個高度優化但封閉的系統。根據研調機構Dell’Oro Group的數據，2023年O-RAN收入僅佔整體RAN市場的6-10%，傳統大廠華為、Ericsson、Nokia仍佔據主導地位。其面臨的主要挑戰包括：
- 系統整合與互通性：這是目前最大的痛點。在單一供應商環境中，整合問題由該廠商全權負責。但在多廠商的Open RAN環境中，確保來自不同公司的O-RU、O-DU、O-CU能無縫協作、穩定運行，需要極其複雜且耗時的測試與驗證，例如透過O-RAN聯盟定期舉辦的插拔測試大會（Plugfest）來逐步解決。這也使得專業的系統整合商角色變得至關重要。OTIC實驗室和像Keysight這樣的測試解決方案商在此扮演了不可或缺的角色。
- 效能與穩定性：傳統RAN經過多年的優化，其效能與穩定性已達到極高水準。新生的Open RAN解決方案在效能上（如吞吐量、延遲）仍需時間追趕，以滿足電信業者嚴苛的服務等級協定（SLA）。
- 資訊安全：開放的架構雖然帶來了彈性，但也意味著更多的潛在攻擊面。O-Cloud的虛擬化平台、RIC的控制介面、以及各個開放介面都可能成為新的資安漏洞，需要更全面的安全防護策略。
- 營運成本與複雜度：雖然硬體採購成本（CAPEX）有望降低，但營運成本（OPEX）可能會因管理多個供應商、處理複雜的整合問題而上升。傳統電信商（Brownfield）需要在不影響現有數百萬用戶服務的前提下進行遷移，其複雜度與風險遠高於樂天這樣的新進業者（Greenfield）。
未來展望：AI與雲端化的深度融合
展望未來，Open RAN的發展將與AI及雲端技術更緊密地結合。
- 人工智慧RAN（AI-RAN）的興起：隨著RIC技術的成熟，AI將不再只是網路管理的輔助工具，而是深度融入RAN的運作核心。從智慧節能、頻譜資源動態分配，到預測性維護和客製化服務，AI-RAN將使網路變得更自主、更高效。
- 雲端原生與5.5G：網路功能將全面走向雲端原生（Cloud-Native），利用微服務和容器化技術，實現更快速的部署與升級。作為5G到6G的過渡，5G-Advanced（5.5G）將帶來更強大的XR應用、物聯網支持與網路自動化能力，這些都將在Open RAN架構上得到更好的實現。
- 6G的基石：Open RAN所倡導的開放、智慧、虛擬化和軟體定義等理念，已被視為是未來6G網路的內建基因。
常見問題 (FAQ)
Q1: Open RAN和傳統無線接入網路（RAN）最大的不同是什麼？
A1: 最根本的區別在於「開放性」與「供應商選擇」。傳統RAN採用單一供應商的封閉式專有系統，軟硬體綁定。Open RAN則採用開放且標準化的介面，允許電信商自由混搭來自不同供應商的硬體和軟體元件，打破了供應商鎖定。
Q2: 導入Open RAN對電信業者有哪些主要好處？
A2: 主要好處包括：
- 降低成本：可採購性價比更高的白牌硬體，避免被單一供應商高價綁定。
- 避免供應商鎖定：可以自由替換或增加不同廠商的設備，提升議價能力與供應鏈彈性。
- 促進創新：開放的平台讓更多中小型軟體與硬體廠商得以參與競爭，激發更多創新應用。
- 供應鏈多元化：降低對少數幾家大型設備商的依賴，符合多國政府推動的網路安全戰略。
Q3: 為什麼說Open RAN的系統整合與測試非常困難？
A3: 因為它是一個多廠商的環境。要確保A廠商的射頻單元（O-RU）能與B廠商的分散式單元（O-DU）以及C廠商的智慧控制器（RIC）完美協同工作，需要進行大量的互通性測試。任何一個環節的微小差異都可能導致網路效能下降或服務中斷，其複雜度遠高於單一廠商負責到底的傳統模式。
Q4: RIC（無線智慧控制器）在Open RAN中扮演什麼關鍵角色？
A4: RIC是Open RAN的「大腦」。它是一個開放的智能平台，允許營運商或第三方開發者部署AI/ML應用程式（xApps/rApps），對無線網路進行自動化的監控、管理和即時優化。這使得網路能夠根據實際用戶需求和環境變化，智慧地調整資源配置，從而提升頻譜效率、降低能耗並改善用戶體驗。
總結
Open RAN無疑是行動通訊領域數十年來最重要的一次典範轉移。它代表著從封閉走向開放、從專用走向通用、從人工管理走向智慧自動化的深刻變革。儘管在系統整合、效能、安全性與市場成熟度等方面仍面臨巨大挑戰，但來自全球政府的政策支持、電信業者的強烈需求，以及日益壯大的產業生態系，正共同推動著這場革命持續前行。
對於台灣而言，這不僅是挑戰，更是憑藉其強大的硬體製造與系統整合能力，在全球電信供應鏈中扮演更核心角色的絕佳契機。Open RAN的未來，將是一個更加多元、創新且充滿無限可能的網路新紀元。
