Technologia 5G oparta na wielu dostawcach

Rozwiązania multi-vendor

Obecnie na świecie dostępowe sieci radiowe RAN (Radio Access Network) systemów 4G\LTE oraz 5G\NR dostarczane są przez wielką piątkę (Ericsson, Nokia, Huawei, ZTE i Samsung). Jeden dostawca dostarcza poszczególne elementy RAN, ponieważ interfejsy pomiędzy nimi są w dużej mierze zamkniętymi rozwiązaniami własnościowymi. W efekcie wybrany dostawca realizuje zamówienia na stacje bazowe dla danego obszaru – tzw. klastra. Prowadzi to do tzw. vendor-lock, sytuacji w której nowy podmiot na rynku ma wysoki próg wejścia ze względu na konieczność dostarczenia kompletnego rozwiązania. Ma on możliwość zapewnienia interoperacyjności tylko na poziomie zdefiniowanym przez 3GPP. Tym samym operatorzy identyfikują przeszkody w rozwoju nowych usług na skutek braku elastycznego i zwinnego rozwoju swoich sieci.

W przedstawionych warunkach utrzymywanie rozwiązań tzw. multi-vendor choć możliwe, jest niezwykle trudne w utrzymaniu i zarządzaniu. Dostarczanie usług wymaga wdrożenia sieci dostępowej oraz szkieletowej, ale również utrzymywania systemów OSS (Operation Support Subsystem). Systemy OSS pozwalają sprawnie zarządzać siecią w trybie ciągłym. Zapewniają one możliwości masowej konfiguracji węzłów sieci, monitorowania sieci, analizę oraz optymalizację wskaźników jakości i wydajności.

Technologia multi-vendor zakłada dezagregację od warstwy sprzętowej oraz możliwość budowy sieci na podstawie wielu dostawców. Taka technologia nie dotyczy tylko otwartego dostępu do zasobów radiowych, ale także do szkieletu sieci (5G Core).

Najważniejsze zalety rozwiązania z punktu widzenia technologicznego (specyfikacja oraz wdrożenie)

Zalety technologii opartej na wiele dostawcach (Open RAN i Open Core):

  • zapewni większą i uczciwą konkurencję, co obniży koszty (nawet jeśli na początku nie zostanie to zauważone ze względu na wysokie koszty integracji);
  • wprowadzi do sieci 5G inne istniejące ważne rozwiązania sieciowe (takie jak rozwiązania chmurowe);
  • daje także możliwość bycia częścią rozwiązania dla małych graczy, takich jak twórcy oprogramowania i inni, którzy w przypadku naszego kraju mogą otworzyć drzwi do wdrożenia polskich komponentów 5G;
  • częściowo rozwiązuje problem zaufania dostawcy. Model ten rozszerza plac zabaw o wielu potencjalnych dostawców, co umożliwia większy wybór w zakresie zasięgu sieci 5G. Z drugiej strony ułatwia rozwój zakresu funkcje sieciowe i określone moduły;
  • jest to prawidłowe rozwiązanie dla określonych sieci, które mają określone wymagania. Mali operatorzy mogą znaleźć bardziej elastyczne sieci, jeśli główny problem odpowiedzialności za zarządzanie siecią zostanie rozwiązany. Na przykład jeden dostawca bierze odpowiedzialność za zarządzanie kompleksową infrastrukturą.
stacja bazowa 5g
(fot. Getty Images)

Główne wady technologii multi-vendor

Wady technologii opartej na wielu dostawcach:

  • specjalnie zbudowana infrastruktura będzie zawsze lepsza pod względem wydajności (część radiowa), a zwłaszcza pod względem zużycia energii dzięki optymalizacji niestandardowego sprzętu dostosowanego do funkcji sieciowych;
  • niektóre zaawansowane rozwiązania technologiczne (takie jak masywne MIMO) są trudne do wdrożenia w komercyjnym gotowym sprzęcie (COTS). Potrzebują także specjalizowanego sprzętu (na przykład z akceleratorem sprzętu). Rozwiązania oparte na COTS zmniejszają niektóre z oczekiwanych zalet sieci 5G;
  • wymaga dodatkowych wysiłków w celu zintegrowania elementów różnych dostawców z siecią;
  • nie istnieje model zapewnienia bezpieczeństwa dla infrastruktury wielu dostawców. Model ten będzie wymagał kompleksowej specyfikacji poziomu bezpieczeństwa pomiędzy różnymi częściami infrastruktury, aby sieć była tak bezpieczna, jak specjalnie zbudowane klasyczne sieci 5G oparte na bezpieczeństwie koncepcja według projektu;
  • sieć taka ma zwiększoną podatność z powodu utrudnienia realizowania procesu tzn. Ciągła integracja / ciągły rozwój (CI/CD – Continuous Integration/Continuous Deployment), który zapewnia ciągły rozwój bezpieczeństwa wszystkich komponentów sieci;
  • nie ma jasnego modelu rozliczalności – odpowiedzialności za zarządzania siecią. Nie ma jednego dostawcy, który byłby odpowiedzialny za infrastrukturę i zarządzałby wszelkimi problemami w sieci. Zmniejsza to zainteresowanie dużych operatorów;
  • wdrożenia części radiowej opartej na otwartych interfejsach jest daleko od fazy rozwoju w sieciach komercyjnych. Istnieje wiele wątpliwości co do jego komercyjnego wdrożenia. W rozwiązaniach 4G opartych na otwartych interfejsach nigdy nie zostały poważnie wdrożone. Jednakże, część rdzeniowa 5G oparta na podział sprzęt-oprogramowanie jest wdrożona już w sieciach komercyjnych.

Autorzy tekstu: mgr inż. Dariusz Wypiór, dr inż. Dariusz Więcek, inż. Igor Michalski oraz dr hab. inż. Jordi Mongay Batalla
Instytut Łączności- Państwowy Instytut Badawczy