Es posible que haya escuchado el término red abierta de acceso por radio (RAN) que se utiliza ampliamente en la industria de las telecomunicaciones en los últimos años. En este blog explicamos qué es Open RAN, por qué representa un cambio tecnológico importante y cómo afectará al ecosistema de las telecomunicaciones. Este es el primero de una serie de blogs que analizan este tema candente.
red de telecomunicaciones móviles
Para comprender la importancia de Open RAN se requiere una comprensión profunda de los fundamentos de su implementación, así que comencemos por definir rápidamente las redes móviles. En pocas palabras, las redes móviles son una solución de conectividad que proporciona capacidades de comunicación inalámbrica a los dispositivos. Puede ser su teléfono, tableta o computadora portátil, o cualquier tipo de máquina, dispositivo y producto de IoT que tenga capacidades de comunicación.
Las redes móviles son importantes no sólo porque brindan llamadas de voz y conectividad a Internet a su teléfono o computadora portátil, sino también porque brindan todo tipo de servicios de datos a todo tipo de dispositivos, máquinas, personas y empresas. La red está diseñada para proporcionar una conectividad perfecta a estos dispositivos, ya sea que estén en movimiento o no. Esto es posible gracias a Red de acceso radioeléctrico (RAN) La infraestructura se despliega en un área amplia, como un país entero, y Red de núcleo Ubicado en el centro del centro de datos, actúa como el «cerebro» de toda la red móvil. La red central controla el tráfico de datos de los usuarios para garantizar que los servicios suscritos por los usuarios obtengan el nivel de calidad de servicio (QoS) acordado.
red de acceso inalámbrico
Ahora echemos un vistazo más profundo a RAN, que es simplemente una colección de torres de radio y elementos de procesamiento de datos. A alto nivel, la RAN es un puente entre los dispositivos móviles y la red central, proporcionando intercambio de información entre los dispositivos móviles de los usuarios y los servicios de datos alojados en otros lugares. Transmite las solicitudes de servicios de los usuarios, así como el contenido cargado por el usuario y descargado por el dispositivo del usuario, como transmisión de video, en el enlace ascendente a la red móvil.
En el «enlace ascendente» de los dispositivos móviles a las redes de datos, las ondas de radio transportan mensajes y señales que los dispositivos envían a la red. Estas señales de radio son recibidas por equipos de radio alojados en torres de radio y luego convertidas en señales digitales en la RAN. La información contenida en estas señales se transmite en forma de datos a la red central móvil. paquete de datos. Luego, el núcleo reenvía estos paquetes a los servicios que se ejecutan en Internet o en la red de datos.
En la dirección opuesta, el «enlace descendente» desde la red de datos al dispositivo móvil, ocurre el proceso inverso: los datos de los servicios en Internet u otras redes de datos son procesados por la red central y la RAN y luego entregados al dispositivo móvil.
Red de Acceso Radio desagregada
Tradicionalmente, las RAN se han construido utilizando hardware especializado, como dispositivos. Parte de la RAN se instala en la torre de radio como una unidad de radio y la parte restante se implementa en el centro de datos para realizar operaciones centrales de procesamiento de datos. El hardware RAN del centro de datos ejecuta toda la pila de software de telecomunicaciones de la RAN como una única unidad de procesamiento, realizando todas las operaciones de radiofrecuencia (RF) excepto las de nivel más bajo realizadas por la unidad de radio. En LTE/4G, la unidad de procesamiento de RAN se llama unidad de frecuencia base (BBU), en 5G se llama Nodo B.
El último cambio tecnológico en RAN es dividir la pila de software del gNodeB en componentes individuales. Se puede pensar en este cambio como similar a la migración de los sistemas de software modernos desde arquitecturas de software monolíticas a arquitecturas más componibles compuestas de microservicios, cada uno de los cuales ejecuta un conjunto de servicios relacionados. La idea de tener una RAN desagregada es permitir una mayor modularidad, brindando múltiples beneficios a los operadores de telecomunicaciones y a todo el ecosistema de telecomunicaciones.
Desglosando los beneficios de RAN
El primer beneficio de desagregar la RAN es que permite reubicar partes de la pila de software en ubicaciones de torres de radio más alejadas de la nube central e implementarlas en nube de borde. Esto permite que las partes de la pila de software que necesitan interactuar rápidamente con la radio estén más cerca de ésta, acortando el tiempo que lleva enviar y recibir datos.
Si un operador implementara una pila de radio gNodeB completa replicada en cada sitio de radio, esta sería una estrategia de implementación extremadamente costosa e ineficiente. Tampoco es práctico mantener y operar una cantidad tan grande de gNodeB en una red que consta de miles de sitios de radio ubicados en lugares remotos y de difícil acceso repartidos en una amplia área geográfica.
En lugar de una pila de software gNodeB completa, la RAN desagregada solo permite partes de la pila que pueden llevarse al borde, implementarse en la nube perimetral y compartirse entre múltiples sitios de radio ubicados cerca. Esta estructura de implementación logra un equilibrio entre lograr un mayor rendimiento al ejecutar algunas pilas de radio en el borde y reducir el gasto de capital y los gastos operativos al compartir partes comunes de la pila entre grupos de sitios de radio en una arquitectura por niveles.
Otro beneficio es que debido a que la pila RAN desagregada se implementa como un conjunto de unidades separadas, varios proveedores pueden ofrecer sus soluciones innovadoras específicamente para diferentes partes de la pila de software. Esto incuba el ecosistema de tecnología RAN, con nuevos actores ingresando al mercado y creando más competencia. Al crear un mercado de compra de equipos más grande, los operadores pueden reducir los gastos de capital para implementaciones de RAN a medida que los precios de los equipos caen debido a una mayor competencia.
Finalmente, las partes individuales de la pila de radio se pueden actualizar y actualizar de forma independiente, en lugar de tener que tocar toda la pila de software cada vez que se debe cambiar una parte específica. Esta modularidad reduce los costos operativos para actualizaciones y mejoras de equipos y permite operaciones más granulares en diferentes partes de la RAN independientemente de otras partes.
Red Abierta de Acceso a Radio
Los beneficios de la RAN desagregada solo se pueden lograr si la industria puede coordinar y entregar los componentes que conforman estos diferentes componentes que, en su conjunto, conforman la RAN completa. Esto se puede lograr mediante la estandarización de componentes totalmente interoperables. Como en cualquier sistema, partes del sistema pueden provenir de diferentes proveedores, acordar interfaces estándar entre elementos RAN desagregados es una piedra angular importante para la interoperabilidad y la integración fluida del sistema.
Open RAN nació con un objetivo simple: lograr RAN desagregada a través de interfaces estándar abiertas. El Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), un organismo de estandarización de la industria que publica estándares para redes de telecomunicaciones móviles, define diferentes opciones sobre cómo dividir la pila de software de radio en componentes individuales. Posteriormente, la Alianza O-RAN fue pionera en este campo, definiendo estándares e interfaces abiertas para componentes RAN desagregados.
Con interfaces estándar abiertas, los proveedores ahora pueden implementar diferentes partes de la pila de radio como hardware o software y garantizar que los productos de diferentes proveedores puedan comunicarse entre sí como los componentes básicos de un sistema RAN completo.
generalizar
Los operadores están buscando nuevas formas de lograr eficiencias de costos en su infraestructura, y la RAN representa una gran parte de sus costos operativos y de implementación. Open RAN proporciona una nueva arquitectura diseñada para lograr los objetivos de reducción de costos de capex y opex que buscan los operadores. Con una arquitectura desagregada, Open RAN fomenta un ecosistema de proveedores de RAN más grande, lo que genera más competencia en el mercado al ofrecer productos más innovadores para diferentes partes de la pila de protocolos de software de radio, reduciendo así los costos de equipo a largo plazo. La RAN desagregada también traerá nuevas capacidades para implementar, actualizar, mejorar y mantener la RAN de manera más eficiente, reduciendo así los costos operativos. La flexibilidad para implementar partes de la RAN en ubicaciones de nube de borde compartido brinda beneficios de rendimiento a los servicios informáticos de borde modernos que requieren una interacción rápida.
En la siguiente parte de esta serie de blogs, analizaremos cómo la virtualización de funciones de red y los principios operativos del software nativo de la nube pueden complementar y mejorar aún más los beneficios de Open RAN para los operadores y la industria de las telecomunicaciones.
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