VIỄN THÔNG – Cân nhắc kiến ​​trúc cho triển khai RAN mở

Với việc giới thiệu các giải pháp Open RAN , các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (CSP) giờ đây linh hoạt hơn nhiều trong việc kiến ​​trúc và triển khai các hệ thống RAN của họ. Theo truyền thống, các hệ thống RAN được xây dựng bởi một nhà cung cấp duy nhất và có tất cả các chức năng trong một đơn vị trạm gốc. Tuy nhiên, với Open RAN, các CSP hiện có tùy chọn chọn các giải pháp RAN tốt nhất từ ​​nhiều nhà cung cấp và triển khai các chức năng RAN đó—cụ thể là đơn vị tập trung (CU), đơn vị phân tán (DU) và đơn vị vô tuyến (RU)— theo cách phân tách trên mạng của họ.

RAN mở là một sự phát triển tích cực cho ngành vì nó mang lại nhiều nhà cung cấp hơn trong lĩnh vực này, điều này thúc đẩy sự đổi mới nhanh hơn và giá thấp hơn. Ví dụ: các nhà cung cấp RAN hiện có thể bán các giải pháp của họ dưới dạng phần mềm chạy trên môi trường gốc trên đám mây. Tuy nhiên, như với bất kỳ sự đổi mới nào, Open RAN yêu cầu một cách tiếp cận chu đáo để thu được nhiều giá trị nhất từ ​​nó, đặc biệt là khi nó hiện giao thoa giữa các thế giới khác nhau trước đây của công nghệ máy chủ, đám mây và mạng di động.

Khi nào nên tách biệt các chức năng RAN?

Mặc dù RAN mở cho phép phân tách theo địa lý các chức năng CU, DU và RU, CSP không phải thực hiện lộ trình này. Họ có thể triển khai RAN mở giống như một trạm cơ sở truyền thống, với tất cả các chức năng RAN được đặt tại vị trí di động. Trong trường hợp này, RU được đặt cùng vị trí tại tháp di động cùng với CU và DU tại chân tháp trong cấu hình giá đỡ máy chủ. Yếu tố quyết định vị trí của CU, DU và RU phụ thuộc vào nhiều cân nhắc khác nhau, bao gồm thời gian, băng thông, tính khả dụng của cáp quang và độ trễ.

Trong nhiều trường hợp, các nhà khai thác sẽ triển khai CU tại một địa điểm tập trung bằng cách sử dụng kết nối trung gian, chẳng hạn như lõi đám mây di động. Miễn là có đủ băng thông giữa CU và DU, cấu hình CU tập trung sẽ hoạt động tốt và cho phép người vận hành hợp nhất các chức năng của CU trên ít máy chủ hơn, giúp giảm chi phí và mức tiêu thụ điện năng. Trong một số trường hợp, người vận hành cũng có thể muốn tập trung các chức năng DU để giảm dấu chân tại vị trí tháp di động. Tuy nhiên, các yêu cầu nghiêm ngặt về thời gian pha và độ trễ của kết nối đường truyền trước DU-to-RU và chi phí cao của tài nguyên truyền dẫn truy cập có xu hướng ngăn cản các nhà khai thác đặt DU trong chính mạng lõi di động.

Đưa O-RAN đến đỉnh cao

Hệ thống RAN mởcần quản lý để tự động hóa, vận hành và tối ưu hóa. Liên minh O-RAN đã mở các giao diện này để cho phép tạo Bộ điều khiển thông minh vô tuyến (RIC) có thể được phân phối ở các phiên bản gần thời gian thực hoặc không thời gian thực với các ứng dụng hỗ trợ của chúng để cải thiện hiệu suất. Các RIC phi thời gian thực và các ứng dụng r.App liên quan của chúng có giới hạn độ trễ ít nghiêm ngặt hơn, hỗ trợ việc triển khai chúng trong đám mây viễn thông tập trung. Trong khi đó, RIC gần thời gian thực và x.Apps của chúng phải được định vị trong vòng 10 mili giây (khứ hồi) từ hệ thống vô tuyến RU/DU. Do đó, chúng được triển khai tốt hơn ở bất cứ nơi nào chúng có thể phục vụ nhiều trang web di động. Đối với nhiều nhà khai thác, điều này có nghĩa là tạo ra các trung tâm dữ liệu “cạnh” nhỏ (ví dụ: một vài giá đỡ máy chủ) để chạy RIC gần thời gian thực và các ứng dụng của nó, một số trong đó cũng sẽ yêu cầu bộ nhớ cục bộ.

Các yêu cầu hoạt động của RAN đã làm gia tăng mối quan tâm đến việc xây dựng các trung tâm dữ liệu biên cho các giải pháp tự động hóa, vận hành và tối ưu hóa. Các thiết bị này cũng có thể lưu trữ các chức năng CU của Open RAN, cũng như các khả năng MEC và/hoặc chức năng mặt phẳng người dùng độc lập 5G (UPF) và tường lửa N6. Thiết lập này có thể hỗ trợ nhiều ứng dụng 5G, từ các dịch vụ trò chơi thực tế ảo/tăng cường cho người tiêu dùng đến các giải pháp diện rộng, độ trễ thấp cho doanh nghiệp. Cho đến nay, các nhà khai thác chủ yếu triển khai điện toán biên đa truy cập (MEC) cho mạng diện rộng của họ, dưới dạng các dịch vụ trong đám mây viễn thông mạng lõi. Khi O-RAN được triển khai, các trang biên nhỏ hơn này là cần thiết để tối ưu hóa kiến ​​trúc mạng tổng thể và để hỗ trợ các chức năng như Bộ điều khiển thông minh Ran.

Phần kết luận

RAN mở cung cấp cho các nhà khai thác sự linh hoạt đáng kể để xây dựng mạng vô tuyến theo cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Nhiều yếu tố thúc đẩy các yêu cầu RAN tổng thể , bao gồm vị trí, số lượng người dùng và băng thông cần thiết, quyền truy cập vào cáp quang và nhiều yếu tố khác. Cuối cùng, các trường hợp sử dụng sẽ xác định kiến ​​trúc tốt nhất để sử dụng. Tuy nhiên, các nhà khai thác sẽ cần xem xét từng yếu tố này để xác định triển khai kiến ​​trúc tốt nhất nhằm đạt được lợi ích hiệu suất và chi phí tối đa mà Open RAN có thể mang lại.