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La tecnología está en constante evolución y a un ritmo mucho más rápido de lo que nadie podría haber anticipado hace unas décadas. La industria de las telecomunicaciones no es diferente y ya lo ha demostrado con 4G y sus capacidades. Continúe leyendo para comprender qué aportará la Red de acceso de radio abierto (RAN) a medida que el mundo dé la bienvenida a 5G.
Todo comenzó con teléfonos analógicos antes de que las señales fueran digitales. 2G introdujo las llamadas de voz digitales junto con múltiples servicios, como mensajes de texto y otros servicios de datos, aunque la velocidad seguía siendo un tema importante. Se dio un salto con la llegada del 3G cuando aparecieron los smartphones con una importante mejora en la velocidad de la propia red.
Cuando apareció 4G, trajo una red muy rápida, entre 2 y 10 MBps (megabytes por segundo). Permitió que múltiples dispositivos se conectaran a una sola red. El próximo gran salto a dar es el 5G, con el que las velocidades serán aún mayores. Puede variar entre 100 y 200 MBps al descargar. Tendrá la latencia más baja de alrededor de un milisegundo, que está muy por debajo de la de 4G. Mejorará enormemente la comunicación en tiempo real.
Lo que 5G tiene para ofrecer
Básicamente, hay tres aspectos en los que 5G ayudará más:
Banda ancha móvil mejorada. Las aplicaciones de realidad aumentada, donde se requiere buena velocidad de internet con baja latencia, serán mucho mejores posibles. Se mantiene la consistencia de la conexión, lo que garantiza que su experiencia sea perfecta.
Servicios de misión crítica. Los automóviles autónomos requieren una conexión en tiempo real a los servidores, lo que puede ser posible con 5G. Especialmente en el campo de la robótica, una conexión en tiempo real también ayuda a tomar mejores decisiones y mucho más acceso. En atención médica, 5G puede facilitar procedimientos médicos remotos debido a su latencia ultrabaja y alta seguridad.
Dispositivos de Internet de las cosas (IoT). Muchos dispositivos IoT requieren una buena conectividad para funcionar correctamente y brindar a los usuarios una experiencia sin problemas, lo que 5G puede hacer fácilmente. Mejorará su cobertura general a un precio muy asequible.
Así funciona la red móvil
Los dispositivos móviles son un tipo de dispositivos IoT. Todos los dispositivos móviles están conectados a diferentes torres celulares llamadas estaciones base. Un grupo de dichas torres forma una red de acceso por radio y permanece conectado a la red central.
La red central es responsable de la elaboración de perfiles de clientes. Proporciona acceso a diversos servicios como B. Llamadas STD (Subscriber Trunk Dialing) y servicios de datos. Las señales de las torres se envían a la red central y la red central es responsable de todas las tareas posteriores, como la ejecución del servicio final. Puede ser cualquier tipo de servicio, como una conexión a Internet. La red central actúa así como una puerta de enlace entre la red de acceso de radio y los servicios finales (ver Fig. 1).
![red celular](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/07/Fig.-1-Mobile-network.jpg)
RAN tradicional frente a abierta
Antes de la introducción de 5G, la estación base constaba principalmente de dos unidades: la unidad de radio (RU) o unidad de transmisión de señales y la unidad de banda base (BBU) para procesar las señales. RU recibe las señales y las envía a BBU. Solo entonces se envían las señales a la red central.
En el pasado, todas las unidades las proporcionaba un solo proveedor y la conexión entre ellas también la proporcionaba solo ese proveedor. Solía haber un sistema muy estrechamente acoplado que dificultaba el intercambio de componentes. Usamos software para ejecutar el hardware, pero antes ese software estaba muy integrado con el hardware, lo que hacía que cambiar el software también fuera un desafío.
Por lo tanto, era difícil actualizar la infraestructura, además de depender completamente de un solo proveedor. Si uno quería cambiar de proveedor, había que reemplazar todo el hardware y el software, lo que nunca era conveniente.
Open RAN (O-RAN) garantiza que tanto el hardware como el software sigan un conjunto de reglas, lo que permite que cada proveedor desarrolle sus propias soluciones. Permite que el hardware y el software de diferentes fabricantes trabajen juntos.
Debido a esta eliminación de la segregación, los servidores ahora pueden implementar la virtualización de forma independiente. No necesitas un servidor físico para el mandato. O-RAN incluso hace posibles las soluciones en la nube. Esto permite que una unidad de banda base virtualizada admita múltiples radios en lugar de requerir una unidad física o propietaria en cada sitio celular. Es mucho más flexible y más barato al mismo tiempo.
Ventajas de la O-RAN abierta
Desagregación de hardware y software. El hardware y el software son independientes entre sí.
inteligencia y automatización. Hace que la gestión y la orquestación abiertas sean más viables, ya que todo es bastante abierto y existen reglas estándar para hacer las cosas. Utiliza inteligencia artificial externa y aprendizaje automático.
Abra las interfaces RAN internas. O-RAN reduce la estratificación que básicamente divide la entidad única anterior en múltiples entidades y las moviliza creando una solución de múltiples proveedores.
Innovaciones rápidas. Ha mejorado significativamente el ritmo de la innovación debido a una mayor competencia entre los propios proveedores. Las empresas más nuevas ahora están desarrollando sus propios componentes, que tienden a funcionar mucho mejor.
Arquitectura de una red celular típica
Como se muestra en la Fig. 2, la red central y la red de acceso están conectadas por la red de transporte, que también se conoce como red de retorno. Luego hay una interfaz aérea que conecta a un usuario a la red del proveedor de servicios. Hay varios otros servicios que se ejecutan en la red central. La red central y la red de acceso contienen tanto el hardware como el software, que se pueden ver a la izquierda en la Fig. 2.
![Arquitectura móvil típica](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/07/Fig.-2-Typical-mobile-architecture.jpg)
Para comprender la arquitectura correctamente, primero comprendamos algunas cosas de las arquitecturas de red de generaciones anteriores.
Todos los dispositivos electrónicos estaban alojados en uno o más gabinetes en la base de un mástil (torre) cuando se usaban 2G y 3G. Los cables de RF llegarían a las antenas en la parte superior del mástil. La continuación de la señal de HF en el cable de HF fue un gran problema debido a la sobrecarga que se produjo en el pasado.
Como resultado, las últimas etapas de la entrada de 3G en 4G permitieron que la industria adoptara un enfoque diferente que funcionó mejor. En lugar de enviar señales de RF desde el gabinete a las antenas, las señales de RF se han movido más cerca de las antenas (como se muestra en la Fig. 3). Esto aseguró que hubiera una pérdida de señal mínima. Esta nueva pieza electrónica se conoce como Unidad de radio remota (RRU) o Cabeza de radio remota (RRH). Debajo teníamos la unidad de banda base.
![RAN tradicional](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/07/Fig.-3-Traditional-RAN.jpg)
Luego llegamos al gabinete. Un gabinete consta de hardware y software. RRU siempre es hardware propietario, mientras que BBU, junto con las interfaces entre BBU y RRU, es software propietario.
O-RAN tiene los siguientes componentes:
Unidad de banda base (BBU) en sistemas de telecomunicaciones que transmite una frecuencia de banda base, generalmente desde una unidad de radio remota a la que puede estar unida por fibra óptica.
Unidad de radio remota (RRU), que es la unidad de frecuencia distribuida e integrada que se conecta a la red de un operador con equipos de usuario como teléfonos celulares y dispositivos móviles.
Banda de radiofrecuencia (HF), una banda de frecuencia utilizada para la transmisión y radiodifusión de comunicaciones.
Common Public Radio Interface (CPRI), un estándar popular para transportar señales de banda base a unidades de radio. Es una interfaz entre el Control de Equipos de Radio (REC) y el Equipo de Radio (RE).
Comprensión de la arquitectura O-RAN
Con el enfoque O-RAN, la RRU ahora es un hardware comercial disponible (COTS) que se puede comprar a cualquier fabricante de diseño original (ODM), fabricante de equipos originales (OEM) o proveedor de hardware RAN. El BBU es un software propietario con funciones virtualizadas que se ejecutan en un servidor COTS.
Es importante señalar que la interfaz entre BBU y RRU es una interfaz abierta, que es una funcionalidad abierta que podemos ver aquí (ver fig. 4). Esto permitiría que el software de cualquier proveedor funcione con el hardware de cualquier otro proveedor y viceversa.
![Arquitectura RAN abierta](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/07/Fig.-4-Open-RAN-architecture.jpg)
Oportunidades y desafíos de O-RAN
Hay algunas oportunidades que ofrece O-RAN, algunas de las cuales son:
Evite el bloqueo de proveedores
Con la RAN totalmente interoperable y desagregada, el proveedor de servicios debería poder elegir entre los mejores fabricantes de componentes de RAN de su clase. Esto conduce a una combinación de proveedores dentro de la RAN
impulsando la innovación
Si la funcionalidad es del 100%, se puede llevar a cabo de manera competente una mayor expansión del software.
desarrollo de software de hardware
5G crea nuevas oportunidades de monetización.
Los expertos en telecomunicaciones esperan que sus socios ofrezcan 5G tanto en el lado del hardware como del software. Por lo tanto, también hay más posibilidades en esta área.
Sin embargo, incluso cuando se usa O-RAN, existen algunos desafíos que no se pueden ignorar. Los dos principales desafíos a considerar son:
seguridad
La seguridad de la red es uno de los mayores desafíos, ya que diferentes proveedores utilizan diferentes protocolos de seguridad.
![Modelo de implementación de RAN abierto](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/07/Fig.-5-Open-RAN-deployment-model.jpg)
franqueza
Dado que es de código abierto, es vulnerable a las amenazas.
5G ha evolucionado y sigue evolucionando a un ritmo mucho más rápido. Los operadores de redes móviles se benefician enormemente de los estándares O-RAN. Eventualmente se introducirán otras características nuevas que lo harán aún más económico y mejorarán la integración de hardware y software. Con este contexto, usted, como usuario, debería poder tomar una decisión informada por sí mismo.
Este artículo fue compilado a partir de una sesión de charla técnica en OSI 2021 por Binitha MT – Dell Technologies, Subhankar Adak – Dell EMC y Krutika Dhanakshirur – Dell EMC y transcrito por Laveesh Kocher de EFY, un entusiasta de la tecnología con un don y seleccionado para la exploración de código abierto y la investigación.
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