O que é a RAN aberta?

O que é a RAN aberta?

A RAN aberta é uma transição em curso nas arquiteturas de rede móvel que permite que provedores de serviços utilizem subcomponentes não proprietários de uma variedade de fornecedores. Uma RAN aberta, ou rede de acesso por rádio aberta, é possibilitada por um conjunto de padrões do setor que os fornecedores de telecomunicações podem seguir na produção dos equipamentos relacionados. A RAN aberta possibilita funções programáveis, inteligentes, desagregadas, virtualizadas e interoperáveis. Especificamente, a cabeça de rádio remota (RRH) e as unidades de banda base (BBUs) proprietárias agora são desagregadas em unidades de rádio (RUs), unidades distribuídas (DUs) e unidades centralizadas (CUs), muitas das quais podem ser virtualizadas ou conteinerizadas. As interfaces entre esses novos componentes são abertas e interoperáveis.

A O-RAN Alliance define as especificações para todos os componentes de RAN aberta e para as interfaces entre eles. Fundada em 2018, a O-RAN Alliance é uma comunidade global inovadora que inclui operadoras de redes móveis, fabricantes, fornecedores e organizações de pesquisa e acadêmicas que trabalham em espaços de telecomunicação em todo o mundo. Termos semelhantes, como Open-RAN, ORAN, oran, ou O-RAN, também são usados em relação à RAN aberta. Normalmente, a RAN aberta se refere à rede de acesso por rádio desagregada com interfaces abertas entre os componentes de rede provenientes de vários fornecedores, enquanto O-RAN se refere à O-RAN Alliance e seu trabalho.

Quais problemas a RAN aberta soluciona para os provedores de serviços?

Com a RAN aberta, o principal fator para os provedores de serviços é aumentar a diversidade de fornecedores e evitar a dependência. Isso acontece quando os provedores de serviços ficam “dependentes” de um único fornecedor para obter seus equipamentos e software, visto que trocar de fornecedor não é simples. Agora, os provedores de serviços querem se afastar das soluções de um único fornecedor em direção a redes abertas multifornecedor com maior controle e flexibilidade.

A implantação da O-RAN oferece aos provedores um caminho claro em direção à RAN totalmente programável, inteligente e multifornecedor. Com a ajuda de um controlador inteligente de RAN (RIC), os provedores podem controlar e otimizar as funções de RAN com aplicativos integrados. Especificamente, um RIC é um componente definido por software da arquitetura da rede de acesso por rádio aberta (RAN aberta) que permite a integração de aplicativos do provedor de serviços, do fornecedor e de terceiros. Esses aplicativos são acessíveis em uma “loja de aplicativos” e ajudam os provedores de serviços a automatizar e otimizar as operações de RAN em escala. Os aplicativos também oferecem suporte a casos de uso inovadores que reduzem o custo total de propriedade (TCO) das operadoras móveis e aumentam a qualidade da experiência (QoE) dos clientes.

As tecnologias de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) também podem ser implantadas com a arquitetura de RIC para RAN aberta. Essas funções de IA/ML possibilitam serviços mais rápidos e inovadores, e um TCO menor.

Como funciona a RAN aberta?

Consideremos a evolução das redes legadas em direção à RAN aberta. As instalações não virtualizadas legadas (retratadas abaixo) contêm a cabeça de rádio remota (RRH) e unidades de banda base (BBUs) na mesma localização física. A RRH processa sinais de rádio de entrada e saída, e as BBUs facilitam o processamento de sinais digitais do tráfego de dados de uplink e downlink. As BBUs se conectam ao núcleo por meio de uma rede de transporte de backhaul.

Alguns provedores de serviços evoluíram suas redes para uma nova topologia, chamada de RAN centralizada, ou C-RAN. Aqui, as BBUs são agrupadas em uma localização central, como um data center. As BBUs centralizadas são conectadas às RRHs por meio de uma rede de transporte de fronthaul. As BBUs centralizadas oferecem economias no OpEx em termos de energia e resfriamento, e simplificam o gerenciamento da rede de rádio. Este é o agrupamento físico das BBUs sem envolver uma nuvem.

Há também a RAN virtualizada, também conhecida como vRAN ou V-RAN, na qual as funções de BBU são movidas para a nuvem para aumentar a agilidade e a escalabilidade com mais controle.

Até a RAN aberta, as interfaces entre BBU e RRH eram proprietárias, significando que apenas um único fornecedor poderia fornecer a BBU e a RRH. A RAN aberta desagregou essa arquitetura e introduziu interfaces abertas. Em vez de RRH e BBU, as funções são desagregadas em unidade de rádio (RU), unidade distribuída (DU) e unidade centralizada (CU), com interfaces abertas entre elas. As funções de RU, DU e CU também podem ser virtualizadas ou conteinerizadas. Um novo elemento, o RIC, adiciona inteligência às redes. O RIC é, basicamente, uma loja de aplicativos para a estação de base. Os provedores de serviços podem usar o RIC para integrar rApps/xApps de terceiros que aprimoram as funções de RAN em escala com tecnologias de IA/ML enquanto abordam casos de uso inovadores. Isso pode resultar em um menor TCO e uma melhor QoE. 

Implementação de RAN aberta da Juniper

A Juniper é uma proponente ativa da RAN aberta em diferentes organizações do setor e de normalização. Estamos contribuindo para 6 dos 10 grupos de trabalho na O-RAN Alliance. A Juniper também lidera o O-RAN Slicing Task Group, co-lidera o Use Cases Task Group, e é editora e contribuinte em vários documentos de especificação da O-RAN.

Além disso, a Juniper oferece produtos e soluções em conformidade com a O-RAN para toda a rede. Isso inclui:

Plataforma RIC aberta e interoperável

A plataforma de controlador inteligente de RAN (RIC) aberta e interoperável da Juniper permite uma integração mais fácil com parceiros do ecossistema de RAN aberta. Nossos RICs facilitam a integração de rApps/xApps da Juniper e de terceiros. Isso facilita que provedores de serviços habilitem novos modelos de negócios e personalizem suas experiências de serviço, além de otimizar o CapEx e o OpEx.

Gerenciamento e orquestração de serviços de ponta a ponta

Nosso Gerenciamento e orquestração de serviços (SMO) foi desenvolvido para entregar um fatiamento de rede (network slicing) de ponta a ponta (E2E) com suporte para contratos de nível de serviço (SLAs) prescritos na RAN, nas redes de transporte e nas redes principais. A solução suporta modelos de implantação com multinuvem, múltiplos domínios e múltiplos locatários. Nosso SMO está em conformidade com os requisitos e interfaces de SMO da O-RAN, e também com as funções de gerenciamento de fatiamento de rede (network slicing) da 3GPP.

Rede de transporte de fronthaul de baixa latência confiável

O fronthaul da O-RAN requer uma latência de ponta a ponta restrita (~100-150 microssegundos), e também um jitter de poucos microssegundos. Os roteadores ACX 7100 da Juniper oferecem suporte para o Perfil A de Redes Sensíveis ao Tempo para pacotes eCPRI ou PTP priorizados, temporização de classe D, e recursos de transporte, como roteamento por segmentos e EVPN. 

Segurança conectada

A RAN aberta introduz novas funções como CU, DU, RU, RIC e SMO, e interfaces abertas entre elas que precisam ser protegidas. Além disso, a desagregação da RAN requer a proteção da infraestrutura de virtualização contra ameaças de segurança. A Segurança de provedor de serviços da Juniper protege usuários, aplicativos e infraestrutura ao estender a inteligência contra ameaças a todos os pontos de conexão da rede.

Ecossistema aberto

As redes abertas exigem uma inovação conjunta para a implantação generalizada das melhores infraestruturas eficientes e abertas da categoria. Juniper está formando uma parceria com a Rakuten e a Intel para oferecer roteamento integrado e RAN aberta em uma única plataforma, estimulando benefícios de custo e operacionais para provedores. A Juniper e a Intel também estão colaborando em plataformas e aplicativos de RIC para melhorar ainda mais a experiência do cliente, maximizar o ROI e impulsionar uma inovação rápida no ecossistema de RAN aberta.