Per comprendere Open RAN, è utile acquisire innanzitutto una conoscenza generale del funzionamento delle reti e della loro evoluzione nel corso delle diverse generazioni.

La rete mobile, o cellulare/wireless, comprende due domini: la rete di accesso radio (RAN) e la rete centrale. 

La RAN (Radio Access Network) è l'ultimo anello di congiunzione tra la rete e il telefono. È la componente visibile e comprende le antenne che vediamo su torri, edifici o stadi, così come le stazioni base. Quando effettuiamo una chiamata o ci connettiamo a un server remoto, ad esempio per guardare un video su YouTube, l'antenna trasmette e riceve segnali da e verso i nostri telefoni o altri dispositivi portatili. Il segnale viene quindi digitalizzato presso la stazione base RAN e connesso alla rete.

La rete centrale svolge molteplici funzioni. Fornisce controlli di accesso per garantire l'autenticazione degli utenti ai servizi che utilizzano, instrada le chiamate verso la rete telefonica fissa pubblica, consente agli operatori di addebitare i costi delle chiamate e dell'utilizzo dei dati e connette gli utenti al resto del mondo tramite Internet. Inoltre, controlla la rete abilitando gli handover quando un utente si sposta dalla copertura fornita da una torre RAN all'altra.

 

Le reti cellulari si sono evolute rapidamente da quando sono state digitalizzate per la prima volta per creare il 2G, e ogni nuova generazione ha visto un cambiamento qualitativo nella complessità tecnica.

Sebbene sia sempre stato possibile per gli operatori utilizzare un fornitore per la rete centrale e un fornitore diverso per la RAN, l'interoperabilità tra apparecchiature di diversi fornitori di RAN è stata prioritaria rispetto alle funzionalità generali. Di conseguenza, con le soluzioni attuali, è difficile combinare fornitori diversi per le unità radio e di banda base e, nella maggior parte dei casi, queste vengono fornite dallo stesso fornitore.

Open RAN si propone di cambiare questa situazione e consentire agli operatori di combinare componenti diversi.

 

Con il miglioramento delle capacità dei produttori di apparecchiature, il settore si è consolidato attorno a coloro che offrivano le soluzioni più performanti, spesso con funzionalità proprietarie. Ora, tuttavia, gli operatori desiderano un ecosistema di fornitori più diversificato e stanno ridefinendo i requisiti della propria architettura di rete, in particolare per la RAN (Radio Access Network). 

In un ambiente Open RAN, la RAN è suddivisa in tre blocchi principali:

• l'Unità Radio (RU)

• l'Unità Distribuita (DU)

• l'Unità Centralizzata (CU)

L'unità radio (RU) è il luogo in cui i segnali a radiofrequenza vengono trasmessi, ricevuti, amplificati e digitalizzati. L'unità radio si trova vicino all'antenna o è integrata con essa. L'unità digitale (DU) e l'unità di elaborazione (CU) sono le parti della stazione base in cui avviene l'elaborazione dei dati e che inviano il segnale radio digitalizzato alla rete. L'unità digitale (DU) si trova fisicamente all'interno o in prossimità dell'unità radio (RU), mentre l'unità di elaborazione (CU) può essere situata più vicino al nucleo della rete.

Il concetto chiave di Open RAN è l'"apertura" di protocolli e interfacce tra i vari componenti (radio, hardware e software) della RAN. L'O-RAN Alliance ha definito 11 diverse interfacce all'interno della RAN, tra cui quelle responsabili di:

• 'Fronthaul' tra l'unità radio e l'unità distribuita

• "Trasferimento intermedio" tra l'Unità Distribuita e l'Unità Centralizzata

• Il "backhaul" che collega la RAN al nucleo della rete

 

Un'altra caratteristica di Open RAN è il RAN Intelligent Controller (RIC), che aggiunge la programmabilità alla RAN.

Vantaggi di Open RAN

Un ambiente aperto espande l'ecosistema e, con un maggior numero di fornitori che offrono i vari blocchi, si generano maggiore innovazione e più opzioni per gli operatori. Questi ultimi possono anche aggiungere nuovi servizi. Ad esempio, l'intelligenza artificiale può essere introdotta tramite il RIC per ottimizzare la rete in prossimità di uno stadio di calcio nei giorni delle partite.

 

Sebbene la virtualizzazione RAN non sia la stessa cosa di Open RAN, può essere implementata in parallelo e rende la RAN molto più flessibile. Ciò che prima veniva fatto con l'hardware ora può essere fatto con il software, abbassando le barriere all'ingresso nel mercato. Le unità DU e CU sono, di fatto, computer che eseguono software. Invece di utilizzare hardware personalizzato, ora possono essere virtualizzate ed eseguite su qualsiasi server cloud, purché sia ​​vicino alla stazione base per ridurre la latenza. Nokia chiama questa soluzione Cloud RAN e il suo software è lo stesso di quello in esecuzione sull'hardware personalizzato per garantire la parità di funzionalità e facilitare la manutenzione delle versioni. 

 

Nokia è un convinto sostenitore di Open RAN ed è stato il principale fornitore di apparecchiature per le telecomunicazioni ad aderire all'O-RAN ALLIANCE e all'Open RAN Policy Coalition.

 

Nokia crede che l'apertura sia l'unica strada da percorrere. Le comunità aperte sono ciò che facilita l'innovazione e la co-creazione. L'open source ci permette di condividere e riutilizzare l'innovazione e di concentrare i nostri sforzi su ciò che conta di più. Abbiamo bisogno di interfacce aperte e di collaborazione per semplificare la gestione della rete, abilitare l'analisi dei dati e consentirci di introdurre nuovi servizi più rapidamente.

Risorse:

I prodotti RAN di Nokia includono:

• Server open-edge AirFrame

• Portale AirFrame 'Fronthaul'

• Antenne attive AirScale

• Stazione base AirScale

• Sistema radio per interni AirScale

 

Termini chiave

• Rete di accesso radio (RAN): l'ultimo collegamento tra la rete e la linea telefonica. Comprende l'unità radio (RU), l'unità distribuita (DU) e l'unità centralizzata (CU).

• Rete centrale o nucleo di rete. Controlla la rete.

• Open RAN è una funzionalità RAN disaggregata realizzata utilizzando specifiche di interfaccia aperte tra i suoi componenti. Può essere implementata su hardware di qualsiasi fornitore e con tecnologia software-defined utilizzando interfacce e standard aperti sviluppati dalla comunità. Queste interfacce aperte includono Fronthaul e Midhaul, che collegano le diverse parti della RAN, e Backhaul, che collega la RAN al core della rete.

 

• O-RAN. O-RAN si riferisce all'O-RAN Alliance o alle sue specifiche designate. L'O-RAN Alliance è un insieme di specifiche che definiscono le infrastrutture RAN di nuova generazione, basate sui principi di intelligenza e apertura. Si tratta di una comunità globale di circa 200 operatori di telefonia mobile, fornitori e istituti di ricerca e accademici che operano nel settore delle reti di accesso radio (RAN). La sua missione è quella di rimodellare il settore fornendo elementi di rete più intelligenti e virtualizzati, hardware white-label e interfacce aperte e standardizzate. Il termine O-RAN si riferisce alle interfacce e agli elementi architetturali definiti dalle specifiche dell'O-RAN Alliance.

• La Open RAN Policy Coalition rappresenta un gruppo di aziende formatosi per promuovere politiche che favoriscano l'adozione di soluzioni aperte e interoperabili nella rete di accesso radio (RAN).

• Il RAN Intelligence Controller (RIC) è un nuovo elemento di rete che consente l'introduzione di nuovi servizi nella rete radio, come ad esempio software per l'ottimizzazione delle prestazioni di rete. Il RIC funziona esponendo un'API (Application Programming Interface) che permette a diversi programmi di comunicare tra loro.

• Cloud RAN, o vRAN, si riferisce a un'implementazione RAN in un'architettura più aperta e flessibile che virtualizza le funzioni di rete su piattaforme software basate su processori generici. vRAN, utilizzando interfacce aperte, è una componente di Open RAN.

 

Questa nuova serie di report di benchmarking è pensata per informare giornalisti e altri commentatori sulla tecnologia che connette il mondo. Solo Nokia offre un portafoglio completo di apparecchiature di rete, software, servizi e opzioni di licenza a livello globale. Guidati dal nostro impegno per l'innovazione, supportato dai pluripremiati Nokia Bell Labs, siamo leader nello sviluppo e nell'implementazione delle reti 5G.