Open-RAN
Die O-RAN ALLIANCE, O-RAN-Architektur, 5G und Testlösungen
Was ist das Open-RAN?
Das Open-RAN steht für den englischen Begriff „Open Radio Access Network“ und damit für das Konzept eines offenen Funkzugangsnetzes (RAN) mit interoperablen und standardisierten RAN-Elementen, einschließlich eines einheitlichen Vernetzungsstandards für Hardware ohne eigene Software („White-Box-Hardware“), sowie offenen Quellsoftware-Elementen von unterschiedlichen Anbietern. Die Open-RAN-Architektur kombiniert die Softwaremodule einer Basisstation mit handelsüblicher Hardware, sodass die Basisband-Einheiten (BBU) und Funkkomponenten (RRU) unterschiedlicher Zulieferer reibungslos miteinander kommunizieren.
Durch Aufteilung („Disaggregation“) konventioneller Funksysteme (Remote Radio Head, RRH) und Basisband-Einheiten (Baseband Unit, BBU) in Open Radio Units (O-RU), Open Distributed Units (O-DU) und Open Centralized Units (O-CU) ist es möglich, die von der O-RAN Alliance mit Unterstützung des 3GPP-Projekts definierte Open-RAN-Architektur zu virtualisieren und zu containerisieren sowie gleichzeitig offene und interoperable Komponenten zu nutzen.
Das Open-RAN spezifiziert die anspruchsvolleren RAN-Leistungsziele von 5G, indem es einheitliche Anforderungen an die Effizienz, Intelligenz und Vielseitigkeit stellt. Das am Netzrand eingerichtete Open-RAN ermöglicht 5G-Anwendungen, wie autonomes Fahren, die auf eine geringe Latenz und hohe Zuverlässigkeit angewiesen sind, und unterstützt gleichzeitig effektiv Network-Slicing-Anwendungen. Zudem erlaubt das Open-RAN sichere und effiziente Firmware-Upgrades über die Luftschnittstelle (Over-the-Air, OTA).
Wie können wir Ihnen helfen?
Ende-zu-Ende Portfolio
Als führender Open-RAN-Testanbieter hat VIAVI eine Ende-zu-Ende-Portfolio entwickelt, das unter der Markenbezeichnung RANtoCore™ robuste Lösungen für Tests, für die Verifizierung und für die Assurance, die den gesamten Lebenszyklus des Open-RAN berücksichtigen, umfasst.
Unterstützung und Zusammenarbeit
VIAVI stellt sich den Herausforderungen der Multivendor-Interoperabilitätstests (MV-IOT), indem wir unsere Partner bei der Entwicklung von Prüf- und Messtechnik für das Open-RAN vom Labor bis in den Feldeinsatz unterstützen.
Beitrag von VIAVI zum Open-RAN-Ökosystem
Die Übernahme der Fronthaul-Spezifikationen der O-RAN ALLIANCE, die Entwicklung von O-RAN-konformen Testverfahren für das RAN und den Fronthaul, die Teilnahme an weltweiten O-RAN-Plugfests sowie der Aufbau diverser Partnerschaften in den Arbeitsgruppen der Branche sind Ausdruck des vielseitigen Engagements von VIAVI für die Entwicklung und Bereitstellung des Open-RAN. Die Förderung von Methoden für Interoperabilitätstests, die die integrierte Testabhängigkeit weitestgehend verringern, ist eine Voraussetzung, um die Kosten der installierten Netzinfrastruktur unter Kontrolle zu halten. Darin eingeschlossen ist die Entwicklung von Methoden zur Bewertung der Open-RAN-Leistung im Feld.
Im Rahmen der Multivendor-Interoperabilitätstests (MV-IOT) stellt sich VIAVI den Herausforderungen der Ende-zu-Ende(E2E)-Leistungstests, indem wir unsere Partner bei der Entwicklung von O-RAN-konformer Prüf- und Messtechnik vom Labor bis in den Feldeinsatz unterstützen. Dazu gehören Wraparound-Tests der Komponenten, die Bewertung der Kopplung (Pairing) von Geräten unterschiedlicher Anbieter, um die Leistung bestimmter Kombinationen von O-RU, O-DU und O-CU zu prüfen, sowie Konformitätstests der Protokolle für offene Schnittstellen zur Kontrolle der Einhaltung der O-RAN-Spezifikationen.
Als führender Anbieter von Mess- und Prüftechnik für Open-RAN-Anwendungen hat VIAVI ein E2E-Open-RAN-Portfolio, das robuste Testlösungen für Geräte, Antennen und das Kernnetz (Core), die den gesamten Open-RAN-Lebenszyklus umfassen, entwickelt. Ein lückenloser Open-RAN-Testprozess muss gewährleisten, dass jedes einzelne Element und alle Kombinationen in jeder Richtung überprüft werden.
Validierung: NITRO® Wireless kombiniert die bewährte Leistung und Interoperabilität der in der Branche für 3GPP und O-RAN genutzten Testplattformen mit der Cloud, Intelligenz, Automatisierung und Digital-Twin-Technologie, die von der Network Integrated Test, Real-Time Analytics und Optimization Plattform – kurz NITRO – bereitgestellt wird.
Angesichts der wachsenden Komplexität und Vielschichtigkeit der Netzwerke erzeugt der Fokus auf die Messung und Assurance des Erlebnisses aus der Perspektive des Nutzers mit Hilfe emulierter Nutzungsszenarien anhand echter Netzwerk-Datenmodelle die notwendige Intelligenz zur Vereinfachung der Bereitstellung neuer Technologien.
NITRO® Wireless bietet Produkte, Lösungen und Services, die alle Beteiligten im Ökosystem, angefangen bei Geräteherstellern über Serviceprovider, Halbleiter-Unternehmen und Software-Entwickler bis zu Systemintegratoren, in die Lage versetzt, in jeder Phase die Entwicklung der Technologie durch die intelligente, intuitive und automatische Validierung der Leistung zu beschleunigen.
Der branchenführende TM500 Netzwerk-Tester ist Bestandteil der NITRO® Wireless Test Suite und wurde mit dem Ziel entwickelt, das Nutzererlebnis (User Experience, UE) zu überprüfen, indem er Tausende Mobilgeräte über mehrere Zellen und Funkzugangstechnologien (RAT) hinweg emuliert. Der TM500 bewältigt die Herausforderungen der anbieterunabhängigen Open-RAN-Architektur, da er eine Testplattform zur Verfügung stellt, die unabhängig von der Disaggregation des Netzes funktioniert. Die O-RU- und O-DU-Tester des TM500 vereinfachen die Konformitäts-, Durchsatz- und Kapazitätstests und es ist möglich, selbst ohne O-RU praxisrelevante Fronthaul-Datenflüsse zu emulieren.
Eine wesentliche Eigenschaft des TM500 ist seine Skalierbarkeit, die es erlaubt, den Testumfang von Funktions- oder Kapazitätsprüfungen auf kapazitätsintensive E2E Open-RAN-Leistungstests auszuweiten. Zudem stehen für fokussierte Entwicklungsmaßnahmen kleinere und reine Software-Lösungen des TM500 zur Verfügung, während Tester, die für schnelle Multiport-Tests entwickelt wurden, mehrere Techniker und Anwendungen gleichzeitig unterstützen.
Der NITRO® Wireless TeraVM ist ein unverzichtbares Tool für Leistungstests im 5G-RAN und Core-Netz, wobei der Core- Emulator eine steuerbare und reproduzierbare RAN-Testumgebung zur Verfügung stellt. Der O-CU-Tester von TeraVM gewährleistet lückenlose und robuste Wraparound-Tests für die O-CU, um deren Optimierung zu ermöglichen.
Für die Open-RAN-Infrastruktur benötigt der RAN Intelligent Controller (RIC) einen kontinuierlichen Zufluss von Daten, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen und zu optimieren. Der TeraVM AI RSG nutzt einen intuitiven RAN-Szenario-Generator, um die Verkehrsfluss-Muster im Labor zu simulieren. Für das RIC-Training und die Bewertung des Entscheidungsprozesses kommen Anomalien zum Einsatz. Zudem unterstützt der TeraVM umfassende E2-Schnittstellen-Tests und die skalierbare Emulation beliebiger Kombinationen von UEs, gNBs, O-CUs und O-DUs.
Das Open-RAN-Ökosystem ist komplex, da die Funktionalität des nahezu in Echtzeit (Near-RT) agierenden RIC auf einem Mix Microservice-basierter xApps beruht, die von unterschiedlichen Anbietern stammen können. Damit stehen die Netzbetreiber vor der großen Herausforderung, über alle Phasen des Produkt-Lebenszyklus hinweg, angefangen bei der Sandbox-Entwicklung bis zum eigentlichen Netzbetrieb, eine zuverlässige Assurance sicherzustellen. xApps, die aus unterschiedlichen Quellen stammen und entweder unabhängig voneinander oder kombiniert im Einsatz sind, müssen kohärent und kompatibel funktionieren. Kombinierte heterogene xApps müssen in vollem Umfang validiert werden, um die Richtlinien des Netzbetreibers für einen Mix aus Teilnehmern zu implementieren. Das kann dazu führen, dass eine breite Palette von Netzwerk-Diensten, die mehrere Network-Slices umfassen, sowie ein entsprechender Satz von Mobilitätsprofilen vorgesehen wird.
Der Near-RT RIC-Test des TeraVM stellt dem zu überprüfenden RIC emulierte RAN-Daten zur Verfügung, um die Effektivität der von den xApps vorgeschlagenen Änderungen zu prüfen. Diese Funktion erlaubt, KI-basierte Ergebnisse zu optimieren und mit den für das Netzwerk spezifizierten Leistungsindikatoren (KPI) zu vergleichen.
Der NITRO® Wireless Xhaul Advisor ist eine vielseitige Open-RAN-Testlösung, die mit handelsüblicher Hardware umfangreiche Interoperabilitätstests ermöglicht. In Verbindung mit TM500 und TeraVM erlaubt Xhaul Advisor die effektive Identifikation und Diagnose/Behebung von Fehlern, die durch Probleme mit Synchronisation, Konfiguration und Paketinhalten in einem E2E-Testfall verursacht wurden.
Test-as-a-Service (TaaS)
NITRO® Wireless TaaS (Test-as-a-Service) fördert durch den Zugriff auf führende Test-Tools und Sachkompetenz den termingerechten Abschluss von O-RAN-Projekten, damit Sie Ihre Testprozesse vereinfachen und die Markteinführung von 5G und O-RAN beschleunigen können. Der frist- und budgetgerechte Abschluss von 5G- und O-RAN-Projekten ist eine große Herausforderung. Die Kompetenz von VIAVI und der TaaS-Service helfen Ihnen, diesen Anforderungen besser gerecht zu werden. TaaS umfasst typischerweise den Zugang zu modernsten Labor-Testgeräten und erfahrenen Ingenieuren, die Skripts erstellen und ausführen sowie Testprotokolle auswerten können. Damit sind Sie in der Lage, sich auf die Entwicklung der Produkte zu konzentrieren, ohne sich über die Testausrüstung Gedanken machen zu müssen.
Verifizierung: DerMTS-5800ist der branchenweit kleinste, universelle Dual-Port-Handtester für 100G. Heute kommt er zunehmend zum Testen von 5G und Open-RAN zum Einsatz. Der MTS-5800 überprüft den Open-RAN-Status und kann im Feldeinsatz Fronthaul-Störungen auf hoher Ebene zwischen O-DU und O-RU identifizieren. Die Aufzeichnung und Filterung von Datenpaketen an dieser Schnittstelle fördern eine anspruchsvolle Fehlerdiagnose und -analyse. Darüber hinaus bietet der MTS-5800 einen lückenlosen Satz an Testparametern und Testprofilen für Synchronisationsmessungen im Open-RAN.
Um die erfolgreiche Bereitstellung von Open-RAN 5G zu validieren, muss die Funkleistung getestet werden. Dazu gehören die Überprüfung des Beamforming und der Konformität der Funkmodule, die Messung der Sendeleistung sowie die Kontrolle der Modulationsqualität im Downlink (DL). Der OneAdvisor 800 ist eine umfassende portable RAN-Testlösung mit einem vielfältigen und mühelos erweiterbaren Funktionsspektrum speziell für die anspruchsvolle Bereitstellung und Zertifizierung von 5G und Open-RAN. Die portable O-DU-Emulation erlaubt dem Feldtechniker, sofort die Funkfunktion der O-RU zu überprüfen und die Inbetriebnahme zu beschleunigen. Gleichzeitig ist es möglich, auf einen Tastendruck aussagekräftige Funk- und Glasfaser-Testberichte zu erstellen.
Sichtbarkeit: Die Plattform NITRO von VIAVI gewährleistet eine hervorragende Sichtbarkeit in das Netzwerk, wobei das gesamte Funk-, RAN-, Transport- und Kernnetz berücksichtigt wird. Umfassende Leistungsdaten zum Netzwerk bieten größere Einblicke in die O-RAN-Leistung und zeigen gleichzeitig an, wann und wo Eingriffe erforderlich sind, um die autonomen Netzsteuerungssysteme vor dem Hintergrund sich ändernder Dienst- und Mobilitätsanforderungen zu optimieren. So können neue Ausfälle am Netzrand, die über den Testumfang vor der Inbetriebnahme hinausgehen, auftreten und sich als Leistungsmangel manifestieren. Diese Herausforderungen bedeuten, dass das Monitoring- und Assurance-System einen umfassenderen Überblick über das Netzwerk geben muss, sodass detailliertere Analysen alle Störungen erkennen, die tatsächliche Fehlerursache eingrenzen und eine optimale Behebung ermöglichen.
Die Dynamik des Open-RAN als logischer Ergänzung der Disaggregation und Innovation von 5G erhöht sich weiter. Mit seiner aktiven Mitarbeit in den interdisziplinären Telekommunikationsforen fördert VIAVI die Einführung von Open-RAN-Netzen der nächsten Generation. Das jährliche O-RAN ALLIANCE Plugfest und das Spitzentreffen des Telecom Infrastructure Project (TIP) zählen zu den wichtigsten Veranstaltungen für Serviceprovider, Technologie-Entwickler, Systemintegratoren und führende Anbieter von Testlösungen, um ihre Ressourcen und ihr Knowhow zu bündeln.
Um die Dynamik und die Bestrebungen der O-RAN ALLIANCE an das TIP OpenRAN anzupassen und unnötige Dopplungen von Maßnahmen weitestgehend zu vermeiden, haben beide Organisationen die Zusammenarbeit vereinbart. Obgleich das TIP die O-RAN-Spezifikationen weiterhin nicht berührt, verbessert diese Vereinbarung die Kooperation zur Nutzung der Stärken beider Gruppen. Da sich der technische Lenkungsausschuss der O-RAN ALLIANCE zur Weiterentwicklung der Spezifikationen bekannt hat, kann sich die OpenRAN-Gruppe weiter auf die Entwicklung praxisrelevanter Strategien konzentrieren.
VALOR und NTIA
Der VIAVI Automated Lab-as-a-Service for Open RAN (VALOR) gewährleistet vollautomatische, offene und objektive Tests und Integrationsmaßnahmen für die Interoperabilität, Leistung und Sicherheit im Open-RAN. VALOR basiert auf der branchenführenden Open-RAN Test Suite von VIAVI, die die Lösungen TM500 und TeraVM beinhaltet. Das Lab-as-a-Service (LaaS) Modell ermöglicht neuen Open-RAN-Projekten, -Planern und -Technikern, von den modernen Testverfahren und dem Knowhow von VIAVI zu profitieren, ohne selbst in entsprechende Anlagen investieren zu müssen. Als Berechtigter der NTIA PWSCIF First Notice of Funding Opportunity gewährt VALOR zudem akademischen Einrichtungen und anderen NTIA-Berechtigten einen kostenlosen Zugang.
Open RAN Policy Coalition
Die Open RAN Policy Coalition wurde 2020 gegründet, um Maßnahmen zur Unterstützung und Beschleunigung der Einführung offener, interoperabler RAN-Lösungen zu fördern. Zu den 31 Gründungsmitgliedern dieser Organisation gehören viele der weltweit größten und einflussreichsten Anbieter von Telekommunikation, Cloud-Computing und Netzwerktechnologien.
Die Open RAN Policy Coalition hat sich der globalen Implementierung verschrieben, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, die Gesetzgeber und politisch Verantwortlichen in den USA über die Bedeutung des Open-RAN, insbesondere für die RAN-Architektur von 5G und 6G, zu informieren. Die Unterstützung der Regierung für ein offenes und interoperables RAN-Ökosystem fördert weltweit die funktionsübergreifende Zusammenarbeit in der Industrie, den Wettbewerb und die Diversität unter den Anbietern.
Energie-Effizienz im Open-RAN
Das 3GPP-Projekt hat einen verringerten Energieverbrauch zu den Hauptzielen für 5G-Netze erklärt. Allerdings führen die höhere Zellendichte und neue RAN-Elemente, wie Massive-MIMO dazu, dass die Energieeffizienz nur schwer zu erfassen ist. Das Open-RAN gilt als wichtige Möglichkeit, den Energieverbrauch zu senken, da cloudnative RIC auf Grundlage von KI und ML die Ressourcen kontinuierlich aufeinander abstimmen, Zellen und/Frequenzen strategisch abschalten und Network-Slices neu kalibrieren, um gleichzeitig die Dienstgüte (QoS) und den Energieverbrauch zu optimieren. Der RIC-Test des TeraVM von VIAVI hilft, die Bereitstellungs- und Betriebskosten des Open-RAN durch virtualisierte Funktionen zu senken, die den Technikern ermöglichen, die Effizienz der RIC-Anwendungen vor der Überführung in das Feld zu bewerten.
Open-RAN und 6G
Energie-Effizienz, Nachhaltigkeit und intelligente Verkehrssteuerung sind ebenfalls Voraussetzungen für den Erfolg von 6G, wobei KI-native RAN-Elemente bereits in die 6G-Standards integriert sind. In Zukunft werden RIC-Anwendungsfälle für das Open-RAN, einschließlich Deep-Learning-Modelle (DL) zur Verarbeitung großer Datenvolumen und Reinforcement-Learning-Algorithmen (RL) zur Anpassung der Leistung von Netzelementen genutzt, um energiehungrige Anwendungen wie hochdichtes 6G-IoT und Localized Learning am Netzrand zu optimieren.
Der O-RAN RIC bietet eine gute Möglichkeit, KI und 6G RAN in Übereinstimmung mit dem 3GPP-Entwicklungspfad vollständig zu integrieren. Das VIAVI 6G Forward Programm trägt dazu bei, durch Forschung, Innovation und Tests auf dem Gebiet der Mobilfunktechnologie sowie mit Hilfe von Partnerschaften mit der O-RAN Alliance, den Institute for Wireless Internet of Things, der Next G Alliance und anderen Branchenführern wichtige Synergieeffekte zwischen 6G und Open-RAN zu erzielen.
Bleiben Sie immer einen Schritt voraus
Die wichtigsten Trends für strategische Technologien im Jahr 2024: Durchgängige Verwaltung der Bedrohungen
A Gartner® Report
O-RAN Fronthaul-Vorführung mit dem TM500
Einsatz des TM500 O-RU-Emulators zum Testen der über O-RAN Open Fronthaul verbundenen O-DU.
Senkung der Kosten für Bereitstellung und Betrieb von Open-RAN-Netzen
Entwicklung und Validierung von Open-RAN-Netzen
Teilnahme an Global O-RAN Plugfests
Infografik zu den 5 größten Test-Herausforderungen
Weiterentwicklung von RAN-Netzen
Förderung von Open-RAN-Netzen
Open-RAN Wissensbasis
Die Suche nach einem Open-RAN-Ökosystem hat zur Bildung von synergetischen Projekten, Allianzen und Arbeitsgruppen mit jeweils eigenen Schwerpunkten und Aufgaben geführt. Alle diese Bemühungen eint jedoch das gleiche Ziel, durch standardisierte Elemente und Schnittstellen eine Open-RAN-Umgebung zu schaffen.
OpenRAN
OpenRAN (ein Wort) ist eine Projektgruppe, die 2017 vom Telecom Infra Project (TIP) mit dem erklärten Ziel ins Leben gerufen wurde, 2G-, 3G- und 4G-RAN-Lösungen mit universeller, anbieterunabhängiger Hardware sowie softwaredefinierter Technologie (SDT) zu definieren und aufzubauen. Darin eingeschlossen ist die Schaffung programmierbarer virtualisierter RAN-Lösungen auf Grundlage universeller Verarbeitungsplattformen (General Purpose Processing Platform, GPPP) und von der Hardware getrennter („disaggregierter“) Software, die das Tempo der Innovationen beschleunigen sollen. Die OpenRAN-Gruppe nutzt die Kompetenz ihrer Mitgliedsorganisationen für die Analyse von Anwendungsfällen und die Entwicklung von Algorithmen für den Open-RAN-Fronthaul.
O-RAN
Obgleich die Abkürzung „O-RAN“ häufig zur allgemeinen Bezeichnung eines offenen Funkzugangsnetzes („Open-RAN“) verwendet wird, steht die spezifische O-RAN-Schreibweise im Englischen mit Bindestrich heute vor allem für die „O-RAN ALLIANCE“. Seit der Veröffentlichung der Spezifikationen der Open-RAN-Architektur konzentrieren sich die Initiativen der O-RAN ALLIANCE auf die Integration der künstlichen Intelligenz (KI) und auf die Schaffung der dafür benötigten Lieferketten-Infrastruktur. Zu diesem Zweck werden Schnittstellen und Anwendungsprogrammier-Schnittstellen (API) spezifiziert, die die Standardisierung vorantreiben. Diese anspruchsvollen Bemühungen tragen dazu bei, die Prinzipien der Offenheit und Intelligenz des O-RAN zu stärken.
vRAN
Das virtualisierte RAN (vRAN) ist der Schlüssel für die Implementierung der Open-RAN-Architektur. Die Entkopplung von Hardware und Software durch die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (NFV) macht das RAN nicht nur agiler und flexibler, sondern ermöglicht auch einfachere Upgrades. Aufgrund seiner verbesserten Effizienz und inhärenten Sicherheit ist das vRAN eine unverzichtbare Komponente der Implementierung von Open-RAN 5G mit komplexen Anwendungsfällen und Zugangstechnologien, die eine dynamischere Steuerung der Netzwerk-Ressourcen erfordern.
Die O-RAN ALLIANCE wurde 2018 von einem internationalen Konsortium aus Netzbetreibern gegründet, um die Funkzugangsnetze (RAN) auf der ganzen Welt weiterzuentwickeln. Dieses Ziel kann mit dem Übergang zu virtualisierten Netzwerkelementen, White-Box-Hardware und offenen Schnittstellen zum RAN erreicht werden.
Die O-RAN ALLIANCE stützt sich auf die ineinandergreifenden Konzepte der Offenheit und Intelligenz und hat acht Arbeitsgruppen eingerichtet, die ehrgeizige technische Projekte verfolgen. Dazu gehören eine offene Fronthaul-Architektur, die Überführung des RAN in die Cloud („Cloudifizierung“) sowie die Ausarbeitung der Software-Spezifikationen für den New Radio (NR) Protokoll-Stack.
Als aktiver Teilnehmer an der O-RAN ALLIANCE arbeitet VIAVI daran, die kritischen Interoperabilitätstests der Geräte verschiedener Anbieter (MV-IOT) zu gewährleisten. Diese sind unverzichtbar, um sicherzustellen, dass die unterschiedlichen Fronthaul-Komponenten des Open-RAN sowie die voneinander getrennten Software- und Hardware-Elemente („Disaggregation“) der einzelnen Hersteller harmonisch miteinander funktionieren.
VIAVI engagiert sich in den Arbeits- und Fokusgruppen der O-RAN ALLIANCE, die die Spezifikationen für Interoperabilitätstests, für den Ende-zu-Ende(E2E)-Testrahmen, das offene Fronthaul und den xHaul-Transport erarbeiten sowie die Plugfest-Veranstaltungen durchführen. Außerdem ist VIAVI Mitglied der Test & Integration Focus Group (TIFG).
Die von der O-RAN ALLIANCE eingeführte O-RAN-Referenzarchitektur orientiert sich an der RAN-Infrastruktur der nächsten Generation mit einem virtualisierten RAN auf offener Hardware und künstlicher Intelligenz (AI) der Funksteuerungsfunktion (RCF).
Die Funktionsmodule der O-RAN-Architektur umfassen die Nicht-Echtzeitschicht des RAN Intelligent Controllers (Non-RT-RIC) für das Policy-Management, die Analyse und weitere Abläufe, sowie dessen echtzeitnahe Schicht (Near-RT RIC) für zeitkritische Funktionen, wie Lastverteilung, Handover und Erkennen von Störeinflüssen. Durch die Integration dieser Schichten profitiert die echtzeitnahe RIC-Schicht von den intelligent angelernten Modulen und den Echtzeit-Steuerungsfunktionen der Nicht-Echtzeitschicht.
Der Protokoll-Stack der zentralen Einheit (Centralised Unit, CU) für mehrere Funkzugangstechnologien (Radio Access Technology, RAT) ist auf einer Virtualisierungsplattform implementiert und verarbeitet die Protokolle von 4G oder 5G. Gleichzeitig gewährleistet er unter anderem die Sicherheitsisolation und die Zuteilung virtueller Ressourcen. Die Open Radio Unit (O-RU) und die Open Distributed Unit (O-DU) werden über eine O-RAN Fronthaul-Schnittstelle mit einer definierten Funktionsaufteilung (Lower Level Split, LLS) integriert, die die Transportprotokolle eCPRI und RoE unterstützt. Die weitere Festlegung und Standardisierung dieser Schnittstellen wird die Interoperabilität, den Wettbewerb und die Innovation in der O-RAN-Lieferkette fördern.
Open-RAN 5G
Die Trennung der Hard- und Software-Komponenten, die als „Disaggregation“ bezeichnet wird, ist die Voraussetzung für die Bereitstellung von 5G-Netzen sowie für deren Weiterentwicklung. Sie versetzt die Mobilfunknetzbetreiber in die Lage, das RAN-Netz zu öffnen und anbieterunabhängige („Multivendor“, MV) Lösungen zu nutzen. Das Open-RAN bietet neue Möglichkeiten, das RAN kundenspezifisch anzupassen und flexibel zu gestalten, was die Vielseitigkeit der Anwendungsfälle und Anforderungen von 5G fördert.
Indem die Eintrittsschwelle für neue Anbieter im Ökosystem von Open-RAN 5G gesenkt wird, kann das Innovationspotenzial, das benötigt wird, um den rasant wachsenden Anforderungen der Kunden zu entsprechen, in vollem Umfang ausgeschöpft werden. So werden die Netzbetreiber in die Lage versetzt, die branchenweit besten Komponenten für ihr jeweiliges Anwendungsprofil im Netzwerk zu nutzen. Damit ist es möglich, die Entwicklungszyklen zu verkürzen, weil einzelne Teile des Netzwerks getrennt voneinander entwickelt werden können und gleichzeitig eine größere kollektive Innovationskraft zur Verfügung steht.
Bereits frühere RAN-Innovationen, wie Cloud-RAN (cRAN), haben den Netzbetreibern erlaubt, die Effizienz ihrer Abläufe zu erhöhen, wobei sie jedoch immer noch von einzelnen Geräte-Anbietern abhängig blieben. Mit dem neuen offenen, anbieterunabhängigen RAN-Ökosystem führt das Open-RAN cloudbasierte Kostenvorteile und den Wettbewerb in das RAN ein. In Verbindung mit einer elastischeren und flexibleren RAN-Architektur, die mit der Virtualisierung bereits Gestalt annimmt, ermöglichen die Kräfte des Marktes eine weitaus schnellere Produkteinführung als je zuvor.
Mit der Abkehr von einem anbieterspezifischen RAN-Konzept können die Netzbetreiber flexibler agieren. Darüber hinaus werden die „versteckten Kennwerte“ vermieden, die dazu führen, dass sie bei allen Aspekten der Implementierung und Optimierung weiter von einem spezifischen Anbieter anhängig bleiben.
Der sich mit den neuen Marktteilnehmern verstärkende Wettbewerb und die damit verbundene größere Vielfalt können die Gerätekosten im Open-RAN senken. Auch ist es möglich, die vorteilhafte Interoperabilität zwischen den Netzbetreibern im Open-RAN zu nutzen, um die Effizienz bestehender LTE-Netze zu erhöhen, da diese weiterhin die Virtualisierung und Disaggregation, die für die Bereitstellung des 5G RAN unverzichtbar sind, implementieren.
Um in einem offenen Multivendor-Ökosystem eine nahtlose Interoperabilität zu gewährleisten, müssen neue Herausforderungen an das Testen, das Management und die Integration bewältigt werden. Dieses Ziel ist ohne enge Kooperation und große Sorgfalt nicht realisierbar. Beim Modell mit nur einem Anbieter liegt die Verantwortung auf der Hand und die Problemeingrenzung und Fehlerbehebung sind über eine festgelegte Befehlsstruktur geregelt.
Bei mehreren Anbietern könnte es dagegen problematisch werden, denjenigen ausfindig zu machen, der wirklich für die Störung verantwortlich ist, wenn die eigentliche Fehlerursache nicht genau ermittelt werden kann. Die gleichen Komplikationen könnten bei der Durchsetzung der Fristen für die Produkteinführung und beim Umsatzwachstum entstehen, da die Leitungs- und Abstimmungsverantwortung über mehrere verschiedene Open-RAN-Beteiligte verteilt und damit verwässert wird.
Das verlockende Open-RAN-Konzept der flexiblen Interoperabilität bringt auch Herausforderungen für Test und Integration mit sich. Um die vom Open-RAN versprochene Senkung der Betriebskosten (OPEX) und Gesamteinsatzkosten (TCO) zu erreichen, müssen die Netzbetreiber für einzelne, von mehreren Anbietern stammende Elemente die Verantwortung übernehmen und sicherstellen, dass sie problemlos miteinander funktionieren, um die geforderte Erlebnisqualität (QoE) einzuhalten.
Während das Open-RAN Dutzenden neuen Akteuren den Zutritt erleichtern möchte, legen sowohl die O-RAN ALLIANCE als auch die OpenRAN-Gruppe den Schwerpunkt auf die Interoperabilität. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde in Berlin das gemeinsame „Open Test and Integration Center“ (OTIC) für die kommerzielle Open-RAN-Entwicklung sowie für Interoperabilitätstests gegründet. Die von Netzbetreibern angeführte OTIC-Initiative profitiert von der Unterstützung globaler Telekommunikationsorganisationen, die sich der Verifizierung, der Validierung und der Integrationsprüfung disaggregierter RAN-Komponenten verschrieben haben.
Das OTIC-Labor stellt eine strukturierte Umgebung mit gemeinsamen Testplattformen und Verfahren zur Verfügung, die Software-Entwickler, Gerätehersteller und Systemintegratoren in die Lage versetzen, die funktionale Einhaltung der Spezifikationen der O-RAN ALLIANCE zu überprüfen. So ist es möglich, die Interoperabilität disaggregierter Elemente der 5G-Zugangsinfrastruktur vor der Bereitstellung der Netze in vollem Umfang zu bestätigen. Zurzeit werden weltweit weitere OTIC-Labore geplant und eröffnet. VIAVI fühlt sich auch in Zukunft den anbieterneutralen Interoperabilitätstests im Rahmen der von der O-RAN ALLIANCE angeführten Initiativen verpflichtet.
Ressourcen
Literatur
Whitepaper und Bücher
Anwendungsbeschreibungen
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