Open RAN

Was ist Open RAN?

Bei Open RAN besteht der Hauptantrieb für Serviceprovider darin, die Anbietervielfalt zu erhöhen und eine Anbieterabhängigkeit zu vermeiden. Dies geschieht, wenn Serviceprovider an einen einzigen Anbieter für ihre Ausrüstung und Software gebunden sind, da ein Wechsel des Anbieters kompliziert ist. Serviceprovider wollen weg von Single-Vendor-Lösungen hin zu offenen, Multi-Vendor-Netzwerken mit verbesserter Kontrolle und Flexibilität.

Die Einführung von O-RAN bietet Anbietern einen klaren Weg zu einem vollständig programmierbaren, intelligenten und herstellerübergreifenden RAN. Mithilfe eines RAN Intelligent Controllers (RIC) können Anbieter RAN-Funktionen mit integrierten Anwendungen steuern und optimieren. Genauer gesagt handelt es sich bei einem RIC um eine softwaredefinierte Komponente der Open RAN-Architektur, die das On-Boarding von Serviceprovidern, Anbietern und Drittanbieter-Apps ermöglicht. Diese Anwendungen sind über einen "App-Store" zugänglich und helfen Serviceprovidern dabei, RAN-Operationen im großen Maßstab zu automatisieren und zu optimieren. Die Anwendungen unterstützen auch innovative Anwendungsfälle, die die Gesamtbetriebskosten (TCO) der Mobilfunkbetreiber senken und die Kundenzufriedenheit (QoE) verbessern.

Mit der Open RAN RIC-Architektur können auch Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) bereitgestellt werden. Diese KI/ML-Funktionen ermöglichen schnellere, innovative Services und niedrigere Gesamtbetriebskosten.

Betrachten wir die Entwicklung von Legacy-Netzwerken hin zu Open RAN. Die älteren, nicht virtualisierten Standorte (siehe Abbildung unten) enthalten Remote Radio Head (RRH) und Baseband Units (BBUs), die sich beide an einem physischen Standort befinden. RRH verarbeitet eingehende und ausgehende Funksignale, und die BBUs ermöglichen die digitale Signalverarbeitung des Uplink- und Downlink-Datenverkehrs. BBUs werden über ein Backhaul-Transportnetzwerk mit dem Kernnetz verbunden.

Einige Serviceprovider haben ihre Netzwerke zu einer neuen Topologie weiterentwickelt, die als Centralized RAN oder C-RAN bezeichnet wird. Hier sind die BBUs an einem zentralen Ort gruppiert, ähnlich wie in einem Rechenzentrum. Die zentralisierten BBUs sind über ein Fronthaul-Transportnetzwerk mit den RRHs verbunden. Zentralisierte BBUs ermöglichen Betriebskosteneinsparungen in Bezug auf Energieversorgung und Kühlung und vereinfachen die Verwaltung des Funknetzes. Hierbei handelt es sich um ein physisches Pooling von BBUs ohne Beteiligung einer Cloud.

Darüber hinaus gibt es virtualisiertes RAN, auch bekannt als vRAN oder V-RAN, bei dem BBU-Funktionen in die Cloud verlagert werden, um Agilität und Skalierbarkeit bei gleichzeitig besserer Kontrolle zu erhöhen.

Bis zur Einführung von Open RAN waren die Schnittstellen zwischen BBU und RRH proprietär, was bedeutete, dass nur ein einziger Anbieter sowohl BBU als auch RRH bereitstellen konnte. Open RAN hat diese Architektur disaggregiert und offene Schnittstellen eingeführt. Anstelle von RRH und BBU werden die Funktionen in Funkeinheit (RU), verteilte Einheit (DU) und zentrale Einheit (CU) aufgeteilt, mit offenen Schnittstellen zwischen ihnen. Die RU-, DU- und CU-Funktionen können auch virtualisiert oder containerisiert werden. Das neue Element RIC verleiht den Netzwerken Intelligenz. Der RIC ist im Grunde ein App-Store für die Basisstation. Serviceprovider können den RIC nutzen, um Drittanbieter-rApps/xApps zu integrieren, die RAN-Funktionen im großen Maßstab mit KI/ML-Technologien erweitern und gleichzeitig innovative Anwendungsfälle adressieren. Dies kann zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten und einer besseren Servicequalität führen.

HPE Juniper Networking engagiert sich aktiv für Open RAN in verschiedenen Branchen und Standardisierungsorganisationen. HPE ist an 6 von 10 Arbeitsgruppen der O-RAN Alliance beteiligt. HPE Juniper Networking ist außerdem Vorsitzender der O-RAN Slicing Task Group, Co-Vorsitzender der Use Cases Task Group und Herausgeber und Mitwirkender an mehreren O-RAN-Spezifikationsdokumenten.

Darüber hinaus bietet HPE Juniper Networking O-RAN-konforme Produkte und Lösungen für das gesamte Netzwerk an. Diese umfassen:

Offene und interoperable RIC-Plattform

Die offene und interoperable RIC-Plattform von HPE Juniper Networking ermöglicht eine einfachere Integration mit Partnern im Open RAN-Ökosystem. Unsere RICs erleichtern das On-Boarding sowohl von HPE Juniper Networking als auch von Drittanbieter-rApps/xApps. Dies erleichtert es den Serviceprovidern, neue Geschäftsmodelle zu realisieren und ihre Serviceerlebnisse zu personalisieren sowie CapEx- und Betriebskosten zu optimieren.

End-to-End Service Management and Orchestration

Unser Service Management and Orchestration (SMO) ist darauf ausgelegt, durchgängiges (E2E) Network Slicing mit Unterstützung für vorgegebene Service-Level-Agreements (SLAs) über RAN-, Transport- und Kernnetze hinweg zu ermöglichen. Die Lösung unterstützt Multi-Cloud-, Multi-Domain- und Multi-Tenant-Bereitstellungsmodelle. Unser SMO erfüllt die Anforderungen und Schnittstellen von O-RAN SMO sowie die Network Slicing Management-Funktionen von 3GPP.

Fronthaul-Transportnetzwerk mit geringer Latenz und hoher Zuverlässigkeit

O-RAN Fronthaul erfordert eine geringe End-to-End-Latenz (~100–150 Mikrosekunden) sowie einen geringen Jitter von wenigen Mikrosekunden. Die ACX 7100 Router von Juniper unterstützen Time Sensitive Networking (TSN) Profil A für priorisierte eCPRI- oder PTP-Pakete, Class-D-Timing und Transportfunktionen wie Segment Routing und EVPN.

Vernetzte Sicherheit

Open RAN führt neue Funktionen wie CU, DU, RU, RIC, SMO und offene Schnittstellen zwischen ihnen ein, die gesichert werden müssen. Darüber hinaus erfordert die Disaggregation des RAN den Schutz der Virtualisierungsinfrastruktur vor Sicherheitsbedrohungen. HPE Juniper Networking Service Provider Security schützt Benutzer, Anwendungen und Infrastruktur, indem es die Bedrohungsanalyse auf alle Netzwerkverbindungspunkte ausdehnt.

Offenes Ökosystem

Offene Netzwerke erfordern gemeinsame Innovationen für die breite Bereitstellung kosteneffizienter, offener und erstklassiger Infrastruktur. HPE Juniper Networking arbeitet mit Rakuten und Intel zusammen, um integriertes Routing und Open RAN auf einer einzigen Plattform anzubieten und so Kosten- und Betriebsvorteile für Anbieter zu erzielen. HPE Juniper Networking und Intel arbeiten außerdem an RIC-Plattformen und -Anwendungen, um das Kundenerlebnis weiter zu verbessern, den ROI zu steigern und die Innovation im Open RAN-Ökosystem schnell voranzutreiben.