Cos'è l'open RAN?

Una rete RAN fa parte di un sistema di telecomunicazioni wireless, ed è costituita da stazioni di base dotate di antenne, unità radio e controller che, tramite un collegamento radio, connettono dispositivi come cellulari, computer o qualsiasi sistema controllato da remoto ad altre parti della rete. Quando un dispositivo è connesso alla RAN, la stazione di base trasmette il traffico del dispositivo (voce, dati, video) alla rete centrale del provider di servizi.

In genere, una stazione RAN è composta dagli elementi seguenti:

• Antenne che convertono i segnali elettrici in onde radio.
• Unità radio che trasformano le informazioni digitali in segnali, che vengono inviati in modalità wireless e garantiscono che le trasmissioni siano nella banda di frequenza corretta con il livello di potenza necessario.
• I controller forniscono una serie di funzioni per l'elaborazione del segnale, in genere tramite una combinazione di elettronica personalizzata e sistemi software che permettono la comunicazione wireless. Controller che collegano la stazione base alla rete centrale del provider di servizi.

Nell'ambito dello sviluppo continuo di standard di telecomunicazione intesi a promuovere la stabilità degli ambienti, il progetto 3GPP (Third Generation Partnership Project) ha separato o disaggregato la RAN in tre sezioni principali, come previsto dalle specifiche della Release 15 del progetto:

• L'unità radio
• L'unità distribuita
• L'unita centralizzata

L'unità radio può essere integrata nell'antenna o collocata nelle sue vicinanze. L'unità distribuita e quella centralizzata sono i componenti che elaborano i segnali digitali e li inviano tramite la rete. Grazie alla separazione o disaggregazione, l'unità distribuita può trovarsi in prossimità dell'unità radio, mentre l'unità centralizzata può essere ubicata più vicino alla rete centralizzata. Questa tipologia di RAN favorisce un approccio con fornitore unico.

Il modello Open RAN introdotto da O-RAN Alliance presenta, tra le altre funzionalità, un'interfaccia fronthaul open source collocata tra l'unità radio e l'unità distribuita, che permette di adottare un modello RAN multivendor. 

Per come le RAN erano progettate in passato, era molto difficile trovare una soluzione che permettesse di utilizzare elementi di diversi fornitori.

La disaggregazione della RAN, il passaggio al cloud e l'avvento dell'Open RAN promuovono un approccio open source, che offre ai provider di servizi l'opportunità di scegliere i diversi componenti della rete (unità radio, distribuita e centrale) dai vendor più confacenti alle esigenze e agli ambienti esclusivi del provider. Con l'introduzione delle reti 5G e il conseguente aumento della complessità e della scalabilità delle RAN, la flessibilità della soluzione diventa fondamentale per poter adottare le future innovazioni delle reti di telecomunicazione wireless.

L'evoluzione della RAN si riflette anche nei nuovi termini utilizzati per descrivere gli standard, le tecnologie e le architetture che la caratterizzano. RAN virtuale (vRAN) e Cloud RAN indicano due approcci alla RAN leggermente diversi dal punto di vista concettuale.

vRAN e Cloud RAN

• La vRAN disaccoppia il software RAN dall'hardware alla base ed esegue gli elementi della RAN come software e non come hardware. Questo tipo di virtualizzazione, tuttavia, non implica necessariamente che la vRAN sia conforme alle specifiche O-RAN, né che permetta di combinare e abbinare componenti di diversi fornitori.
• Una Cloud RAN è una vRAN realizzata utilizzando tecnologie cloud native che includono microservizi e container, e una piattaforma cloud che ospita i carichi di lavoro dell'unità distribuita e di quella centralizzata. Anche in questo caso, una Cloud RAN non è necessariamente conforme alle specifiche O-RAN, né può combinare e abbinare componenti di fornitori diversi.

Open RAN, O-RAN e OpenRAN

I termini Open RAN, O-RAN e OpenRAN sono spesso utilizzati in modo intercambiabile, ma in realtà indicano realtà differenti.

• Open RAN è un termine generico che fa riferimento a un movimento di settore, ma anche alla tecnologia e alle architetture open RAN nell'ambito delle reti dei provider di servizi.
• O-RAN indica l'ente O-RAN Alliance e gli standard che questo ha definito, che completano le specifiche del progetto 3GPP con la definizione di nuove interfacce e profili open source.
• OpenRAN è un progetto avviato da Telecom Infra Project (TIP) che integra le idee di 3GPP con le specifiche di O-RAN Alliance.

O-RAN Alliance è la principale organizzazione che opera per definire le interfacce open source dell'architettura RAN. Ha come obiettivo la definizione dei componenti separati o disaggregati in diversi gruppi di lavoro, denominati con sigle che vanno da WG1 a WG9. Spesso quando un'organizzazione afferma che la propria soluzione è conforme all'open RAN intende che è conforme agli standard O-RAN; la maggior parte delle soluzioni open RAN rispetta gli standard O-RAN.

Differenze tra reti vRAN e Cloud RAN se non sono open RAN

Conoscere le differenze tra reti vRAN, Cloud RAN e certificate O-RAN è fondamentale, perché investire in una Cloud RAN o vRAN che non è open source potrebbe significare ottenere una rete non abbastanza flessibile da adattarsi all'evoluzione in 5G.

Una rete open RAN certificata O-RAN offre diversi vantaggi; ad esempio, promuove la varietà dei fornitori, offre gli strumenti per risolvere e snellire gli intoppi e permette di trovare la soluzione migliore per ogni aspetto della rete.

Varietà di fornitori

Scegliere di affidarsi a un unico fornitore può diventare molto vincolante. Le soluzioni RAN possono essere proprietarie, non interoperabili, non conformi a O-RAN o non adatte alla rete che si intende realizzare.

Snellimento degli intoppi

I sistemi di alcuni fornitori di vRAN e Cloud RAN sono costituiti da più componenti, e anche se questi sono disaggregati, possono causare intoppi e inefficienze quando utilizzati in contesti reali. 

Soluzioni avanzate per ogni componente

Quando una rete è costituita da componenti disaggregati, sarà più efficiente se utilizza la migliore soluzione possibile per ogni componente RAN. Ad esempio, la miglior soluzione per l'unità radio della rete potrebbe essere realizzata da un produttore che non crea anche la miglior soluzione per l'unità centralizzata o magari non realizza affatto unità centralizzate.

Una rete open RAN concepita per soddisfare le specifiche O-RAN permette di scegliere le soluzioni più adatte a ogni singolo componente della rete, senza dover acquistare l'intero pacchetto da un unico fornitore. 

Reti 5G

Ottenere tutta l'efficienza possibile dalle reti disaggregate diventa essenziale in quanto le reti 5G sono significativamente complesse e devono prevedere la scalabilità, una larghezza di banda eccellente e un'affidabilità senza confronti.

Ogni elemento della rete deve poter funzionare sempre alle massime prestazioni, perché le innovazioni basate sul 5G richiedono tempi di risposta della rete nell'ordine dei millisecondi.

Red Hat continua a promuovere il modello e l'architettura delle reti open RAN.

L'evoluzione della RAN è direttamente dipendente da una piattaforma cloud capace di supportare molteplici funzioni RAN ed estesa a tutta la rete del provider di servizi. Red Hat è impegnata a migliorare la propria piattaforma Kubernetes, Red Hat® OpenShift®, affinché soddisfi i requisiti open RAN e permetta al settore di realizzare funzioni di rete cloud native scalabili all'intera rete, dal core all'edge.

Red Hat OpenShift, soluzione completa e pensata per le aziende, aiuta i provider di servizi a sfruttare tutti i vantaggi delle economie cloud e a erogare nuovi servizi più rapidamente. Grazie a deployment e operazioni senza interventi manuali e tramite un framework GitOps, Red Hat OpenShift ottimizza le attività del provider di servizi con flussi di lavoro semplificati che riducono il costo totale di proprietà.

In sinergia con l'ampio ecosistema di partner Red Hat, offre ai provider di servizi la possibilità di selezionare le funzioni software e hardware, anche di diversi fornitori, più adatte alle loro esigenze.

Oltre a Red Hat OpenShift, Red Hat sostiene i principi open RAN contribuendo ai progetti e collaborando con le organizzazioni impegnate a definire gli standard. Red Hat monitora il progresso di 6 dei 10 gruppi di lavoro di O-RAN Alliance e collabora con Telecom Infra Project (TIP) per accelerare l'adozione dell'hardware di elaborazione open source.