intel Facendu u Business Case per RAN Open è Virtualized

A RAN aperta è virtualizzata sò disposti per una crescita rapida

A tecnulugia di rete d'accessu radio aperta è virtualizata (Open vRAN) puderia cresce à quasi 10 per centu di u mercatu RAN tutale da u 2025, secondu a stima di Dell'Oro Group1. Chì rapprisenta una crescita rapida, datu chì Open vRAN custituisce solu un percentu di u mercatu RAN oghje.
Ci hè dui aspetti per Open vRAN:

• A virtualizazione disaggrega u software da u hardware è permette à i carichi di travagliu RAN di eseguisce nantu à i servitori di scopu generale. U hardware generale hè più
  flessibile è più faciule da scala cà RAN basatu in l'apparecchi.
• Hè relativamente faciule d'aghjunghje una nova funziunalità RAN è miglioramenti di rendiment utilizendu un aghjurnamentu di software.
• I principii IT pruvati cum'è a rete definita da u software (SDN), u cloud-native è DevOps ponu esse aduprati. Ci hè efficienza operativa in quantu a reta hè cunfigurata, cunfigurata è ottimizzata; è ancu in a rilevazione di difetti, a correzione è a prevenzione.
• L'interfacce aperte permettenu à i Fornitori di servizii di cumunicazione (CoSPs) di furnisce l'ingredienti di a so RAN da diversi venditori è li integrà più facilmente.
• L'interoperabilità aiuta à aumentà a cumpetizione in a RAN sia in u prezzu è in e caratteristiche.
• U RAN virtualizatu pò esse usatu senza interfacce aperte, ma i benefici sò più grandi quandu e duie strategie sò cumminate.
• L'interessu per vRAN hè aumentatu recentemente, cù parechji operatori impegnati in prucessi è i so primi implementazioni.
• Deloitte stima chì ci sò 35 implementazioni Open vRAN attive in u mondu2. L'architettura di software FlexRAN di Intel per u processamentu in banda di base hè aduprata in almenu 31 implementazioni in u mondu. (vede a Figura 1).
• In questu documentu, esploremu u casu cummerciale per Open vRAN. Discuteremu i benefici di i costi di a pooling di baseband, è i motivi strategichi per quessa Open vRAN hè sempre desideratu quandu u pooling ùn hè micca pussibule.

Introducendu una nova topulugia RAN

• In u mudellu tradiziunale RAN Distributed (DRAN), u prucessu RAN hè realizatu vicinu à l'antenna radio.
  A RAN virtualizzata divide a RAN in una pipeline di funzioni, chì ponu esse spartute in una unità distribuita (DU) è una unità centralizzata (CU). Ci hè una quantità d'opzioni per sparghje u RAN, cum'è mostra in a Figura 2. L'Opzione Split 2 ospita u Protocolu di Convergenza di Dati di Pacchetti (PDCP) è u Controlu di Risorse Radio (RRC) in u CU, mentre chì u restu di e funzioni di banda di base sò purtati. fora in u DU. A funzione PHY pò esse divisa trà u DU è l'Unità Radio Remota (RRU).

L'avantitage di l'architetture RAN split sò:

• L'ospitu di a funzione Low-PHY à a RRU riduce u requisitu di larghezza di banda fronthaul. In 4G, l'Opzione 8 splits sò stati cumunimenti utilizati. Cù 5G, l'aumentu di a larghezza di banda rende l'Opzione 8 inviable per u modu 5G standalone (SA). (E implementazioni 5G non-standalone (NSA) ponu sempre aduprà l'Opzione 8 cum'è legatu).
• A qualità di l'esperienza pò esse migliurata. Quandu u core
  u pianu di cuntrollu hè distribuitu à u CU, u CU diventa u puntu di ancora di mobilità. In u risultatu, ci sò menu trasmissioni di quelli chì ci sò quandu u DU hè u puntu d'ancora3.
• Hosting u PDCP à a CU aiuta ancu à equilibrà a carica quandu sustene a capacità di doppia connettività (DC)
  di 5G in una architettura NSA. Senza questa split, l'equipaggiu di l'utilizatori si cunnetta à duie stazioni di basa (4G è 5G) ma solu a stazione di basa di l'ancora seria aduprata per processà i flussi attraversu a funzione PDCP. Utilizendu l'Opzione 2 di split, a funzione PDCP accade in u centru cintrali, cusì i DU sò più efficacimente equilibrati di carica4.

Riducendu i costi attraversu a pooling di baseband

• Una manera chì Open vRAN pò aiutà à riduce i costi hè di unisce u processu di banda di base. Una CU pò serve parechje DU, è i DU ponu esse situati cù i CU per efficienza di costu. Ancu s'è u DU hè allughjatu in u situ di a cellula, ci ponu esse efficienze perchè u DU pò serve parechje RRU, è u costu per bit si riduce cum'è a capacità di a cellula cresce5. U software chì funziona nantu à hardware cummerciale off-the-shelf pò esse più responsive, è scala più flexiblemente, cà hardware dedicatu chì necessita di travagliu manuale per scala è cunfigurà.
• U pooling di baseband ùn hè micca unicu à Open vRAN: in a RAN customizata tradiziunale, l'unità di baseband (BBU) sò in qualchì volta raggruppati in lochi più centralizzati, chjamati hotel BBU. Sò cunnessi à i RRU nantu à fibra d'alta veloce. Reduce u costu di l'equipaggiu in u situ è ​​reduce u nùmeru di rotuli di camion per installà è serve l'equipaggiu. L'alberghi BBU offrenu granularità limitata per a scala, però. I BBU hardware ùn anu micca tutte l'avanzata di ottimisazione di risorsetagdi virtualizazione, nè a flessibilità per a gestione di carichi di travagliu multipli è variate.
• U nostru propiu travagliu cù i CoSP hà truvatu chì u costu di spesa operativa superiore (OPEX) in a RAN hè a licenza di software BBU. A riutilizazione di u software più efficaci attraversu a pooling aiuta à ottimisà u costu tutale di pruprietà (TCO) per a RAN.
• Tuttavia, u costu di u trasportu deve esse cunsideratu. U backhaul per u DRAN tradiziunale hè stata tipicamente una linea affittata furnita à l'operatore di rete mobile da l'operatori di rete fissa. E linee affittate ponu esse caru, è u costu hà un effettu decisivu nantu à u pianu di l'affari induve u DU deve esse situatu.
• A cumpagnia di cunsulenza Senza Fili è u venditore di vRAN Mavenir anu modellatu i costi in basa di prucessi realizati cù i clienti di Mavenir, Intel è HFR Networks6. Dui scenarii sò stati paragunati:
• I DU sò situati cù i RRU in i siti di cellula. U trasportu Midhaul hè utilizatu trà u DU è u CU.
• I DU sò situati cù i CU. U trasportu Fronthaul hè utilizatu trà e RRU è DU/CU.
• U CU era in un centru di dati induve e risorse hardware puderanu esse cumminate in RRU. U studiu hà modellatu i costi di u trasportu CU, DU è midhaul è fronthaul, chì copre i dui
• OPEX è spese di capitale (CAPEX) per un periodu di sei anni.
• A centralisazione di u DU aumenta i costi di trasportu, cusì a quistione era se i guadagni di a cumulazione superanu i costi di trasportu. U studiu hà trovu:
• L'operatori cù trasportu à pocu costu à a maiò parte di i so siti di cellula sò megliu di centralizà u DU cù u CU. Puderanu tagliate u so TCO finu à u 42 per centu.
• L'operatori cù costi di trasportu elevati ponu riduce u so TCO finu à u 15 per centu accolta u DU in u situ di a cellula.
• U risparmiu di costu relative dipende ancu da a capacità di a cellula è u spettru utilizatu. Un DU in un situ di cellula, per example, pò esse underused è puderia scala per sustene più cellule o larghezza di banda più altu à u listessu costu.
• Pò esse pussibule di centralizà u processu RAN finu à 200 km da u situ radio in u mudellu "Cloud RAN". Un studiu separatu Senza Fili è Mavenir7 hà trovu chì Cloud RAN puderia calà i costi di 37 per centu annantu à cinque anni, cumparatu cù DRAN. U pooling BBU è l'usu più efficiente di u hardware aiutanu à riduce i costi. U risparmiu OPEX vene da i costi di mantenimentu è operazioni più bassi. I lochi centralizzati sò prubabilmente più faciuli d'accessu è di gestisce chì i siti di e cellule sò, è i siti di e cellule ponu ancu esse più chjuchi perchè ci hè menu equipamentu necessariu.
• A virtualizazione è a centralizazione inseme facenu più faciule à scala cum'è e dumande di trafficu cambianu. Hè più faciule d'aghjunghje più servitori di u scopu generale à u pool di risorse ch'è di aghjurnà u hardware propiu in u situ di a cellula. I CoSP ponu accuncià megliu a so spesa di hardware à a crescita di i so rivenuti, senza avè bisognu di implementà hardware avà chì puderà gestisce u trafficu in cinque anni.
• Quantu di a reta per virtualizà?
• ACG Research è Red Hat anu paragunatu u costu tutale stimatu di pruprietà (TCO) per una rete d'accessu radio distribuitu (DRAN) è RAN virtualizatu (vRAN)8. Anu stimatu chì a spesa di capitale (CAPEX) di vRAN era a mità di quella di DRAN. Questu era principalmente dovutu à l'efficienza di costu da avè menu equipamentu in menu siti chì utilizanu a centralizazione.
• U studiu hà ancu truvatu chì a spesa operativa (OPEX) era significativamente più altu per DRAN cà vRAN. Questu hè statu u risultatu di a riduzzione di l'affittu di u situ, a manutenzione, l'affittu di fibra, è i costi di putenza è di raffreddamentu.
• U mudellu hè stata basatu annantu à un Tier 1 Fornitore di serviziu di cumunicazione (CoSP) cù stazioni base 12,000 avà, è un bisognu di aghjunghje 11,000 in i prossimi cinque anni. A CoSP deve virtualizà tuttu u RAN, o solu i siti novi è espansi?
• ACG Research hà truvatu chì u risparmiu di TCO era 27 per centu quandu solu i siti novi è di crescita sò virtualizzati. U risparmiu di TCO hè aumentatu à 44 per centu quandu tutti i siti eranu virtualizzati.
• 27%
  • Risparmio di TCO
• Virtualizing solu siti RAN novi è espansi
• 44%
  • Risparmio di TCO
• Virtualizing tutti i siti RAN
• Ricerca ACG. Basatu nantu à una reta di siti 12,000 cù piani di aghjunghje 11,000 in i prossimi cinque anni.

U casu per Open vRAN in u situ di a cellula

• Certi CoSP adoptanu Open vRAN in u situ di a cellula per ragioni strategiche, ancu quandu u pooling di baseband ùn furnisce micca risparmi di costi.
  Creazione di una rete flessibile basata in nuvola
• Un CoSP chì avemu parlatu hà sottolineatu l'impurtanza di pudè mette e funzioni di rete induve dà u megliu rendimentu per una fetta di rete particulari.
• Questu diventa pussibule quandu utilizate hardware di scopu generale in tutta a reta, cumpresu per a RAN. U
  funzione di u pianu d'utilizatore, per esample, puderia esse spustatu à u situ RAN à a riva di a reta. Questu riduce significativamente a latenza.
• L'applicazioni per questu includenu ghjoculi in nuvola, realtà aumentata / realtà virtuale, o caching di cuntenutu.
• L'hardware generale pò esse usatu per altre applicazioni quandu a RAN hà una dumanda bassa. Ci saranu ore occupate è ore tranquille, è a RAN serà in ogni casu
  overprovisioned per risponde à a futura crescita di u trafficu. A capacità di riserva nantu à u servitore puderia esse aduprata per un situ di cellula Internet of Things workload, o per un Controller Intelligente RAN (RIC), chì ottimizeghja a gestione di e risorse radio cù l'intelligenza artificiale è l'apprendimentu machine.
• Un sourcing più granulare pò aiutà à riduce i costi
• Avè interfacce aperte dà à l'operatori a libertà di fonti cumpunenti da ogni locu. Aumenta a cumpetizione trà i venditori tradiziunali di l'equipaggiu di telecomunicazione, ma ùn hè micca tuttu. Dà ancu à l'operatori a flessibilità di surghjente da i fabricatori di hardware chì ùn anu micca vendutu prima direttamente in a reta. L'interoperabilità apre ancu u mercatu à novi cumpagnie di software vRAN, chì ponu purtà innovazioni è aumentà a cumpetizione di i prezzi.
• L'operatori ponu esse capaci di ottene costi più bassi da cumpunenti d'approvvigionamentu, in particulare a radiu, direttamente, piuttostu chè di cumprà per mezu di un fabricatore di l'equipaggiu di telecomunicazione.
  (TEM). A radiu cuntene a più grande parte di u budget RAN, cusì u risparmiu di costu quì pò avè un impattu significativu nantu à i costi generale. A licenza di u software BBU hè u costu primariu di l'OPEX, cusì a crescita di a cumpetizione in a capa di software RAN aiuta à riduce i costi in corso.
• À u Mobile World Congress 2018, Vodafone Chief Technology
• L'ufficiale Johan Wibergh hà parlatu di i sei mesi di a cumpagnia
• Open RAN test in India. "Avemu statu capaci di riduce u costu di operare da più di 30 per centu, utilizendu una architettura assai più aperta, per pudè ottene cumpunenti da diverse pezzi", disse9.
• 30% di risparmiu di costu
• Da i cumpunenti d'origine per separatamente.
• Pruvazione Open RAN di Vodafone, India

Custruì una piattaforma per novi servizii

• Avè capacità di calculu di u scopu generale à u latu di a rete permette ancu à i CoSP di accoglie carichi di travagliu di u cliente. In più di pudè ospitu carichi di travagliu estremamente vicinu à l'utilizatore, i CoSP sò capaci di guarantiscia u rendiment. Questu pò aiutà à cumpete cù i fornitori di servizii di nuvola per carichi di travagliu di punta.
  I servizii Edge necessitanu una architettura nuvola distribuita, sustinuta da l'orchestrazione è a gestione. Questu pò esse attivatu da avè un RAN cumplettamente virtualizatu chì opera cù principii di nuvola. In verità, a virtualizazione di a RAN hè unu di i mutori per a realizazione di l'edge computing.
• U software Intel® Smart Edge Open furnisce un kit di strumenti software per Multi-Access Edge Computing (MEC). Aiuta à ottene
  prestazione altamente ottimizzata, basatu annantu à e risorse hardware dispunibili induve l'applicazione corre.
  I servizii di punta di i CoSP puderanu esse attraenti per l'applicazioni chì necessitanu bassa latenza, prestazioni coerenti è alti livelli di affidabilità.

A coerenza aiuta à riduce i costi

• A virtualizazione pò purtà un risparmiu di costu, ancu in i siti induve u pooling di baseband ùn pò micca esse usatu. Ci sò benefici per u
• CoSP è u duminiu RAN in tuttu in avè una architettura coherente.
• Avè una sola pila di software è hardware simplifica u mantenimentu, a furmazione è u supportu. Strumenti cumuni ponu esse aduprati per gestisce tutti i siti, senza bisognu di diferenze trà e so tecnulugia sottostanti.

Preparazione per u futuru

• Passà da DRAN à una architettura RAN più centralizzata richiederà tempu. L'aghjurnamentu di a RAN in u situ di a cellula à Open vRAN hè un bonu passu. Permette à una architettura di software consistente per esse introduttu prima, in modu chì i siti adattati ponu esse più facilmente centralizzati in u futuru. U hardware implementatu in i siti di e cellule pò esse spustatu in u locu RAN centralizatu o utilizatu per altri carichi di travagliu di punta, facendu l'investimentu di l'oghje utile à longu andà. L'ecunumia di u backhaul mobile pò cambià significativamente in u futuru per alcuni o tutti i siti RAN di CoSP, ancu. I siti chì ùn sò micca fattibili per a RAN centralizzata oghje puderianu esse più viabili se una connettività fronthaul più economica diventa dispunibule. L'esecuzione di RAN virtualizzata in u situ di a cellula permette à u CoSP
  centralisate più tardi s'ellu diventa una opzione più prezzu.

Calculà u costu tutale di pruprietà (TCO)

• Mentre u costu ùn hè micca a motivazione primaria per aduttà
• Apertura di e tecnulugia vRAN in parechji casi, pò esse risparmiu di costu. Tantu dipende di e implementazioni specifiche.
• Nisuna rete d'operatore ùn hè micca uguale. Dentru ogni reta, ci hè una grande diversità in i siti di cellula. Una topologia di rete chì travaglia per e zone urbane densamente populate puderia micca esse adattatu per e zone rurale. U spettru chì un situ di cellula usa averà un impattu nantu à a larghezza di banda necessaria, chì affetterà i costi di fronthaul. L'opzioni di trasportu dispunibili per u fronthaul anu un impattu significativu in u mudellu di costu.
• L'aspettativa hè chì à longu andà, l'utilizazione di Open vRAN pò esse più efficaci di costu chè l'usu di hardware dedicatu, è serà più faciule da scala.
• Accenture hà dichjaratu chì hà vistu un risparmiu CAPEX di 49 per centu induve e tecnulugia Open vRAN sò state aduprate per implementazioni 5G10. Goldman Sachs hà riportatu una figura CAPEX simile di 50 per centu, è hà ancu publicatu un risparmiu di costu di 35 per centu in OPEX11.
• In Intel, avemu travagliatu cù i CoSP principali per mudificà u TCO di Open vRAN, cumprese CAPEX è OPEX. Mentre u CAPEX hè ben capitu, vulemu vede una ricerca più dettagliata nantu à cumu i costi operativi di vRAN paragunate cù l'apparecchi dedicati. Travagliemu cù l'ecosistema Open vRAN per spiegà questu più.

50% di risparmiu CAPEX da Open vRAN 35% di risparmiu OPEX da Open vRAN Goldman Sachs

Utilizà Open RAN per tutte e generazioni wireless

• L'intruduzioni di 5G hè u catalizzatore per assai cambiamenti in a rete d'accessu radio (RAN). I servizii 5G seranu affamati di larghezza di banda è sò sempre emergenti, facendu una architettura più scalabile è flessibile assai desiderata. Una rete d'accessu radio aperta è virtualizata (Open vRAN) pò fà 5G più faciule da implementà in rete greenfield, ma pochi operatori partenu da zero. Quelli chì anu rete esistenti risicate di finisce cù duie stack di tecnulugia parallele: una aperta per 5G, è una altra basata in tecnulugii chjusi, proprietarii per e generazioni di rete precedenti.
• Parallel Wireless informa chì l'operatori chì mudernizzanu a so architettura legata cù Open vRAN aspettanu di vede un ritornu di l'investimentu in trè anni12. L'operatori chì ùn mudernizzanu micca e so rete legacy ponu vede i costi di spesa operativa (OPEX) da 30 à 50 per centu più altu ch'è a cumpetizione, stima Parallel Wireless13.
• 3 anni Tempu pigliatu per vede u ritornu di l'investimentu da a mudernizazione di e rete legacy à Open vRAN. Wireless Parallel 14

Cunclusioni

• I CoSP adoptanu sempre più Open vRAN per migliurà a flessibilità, a scalabilità è l'efficienza di e so rete. A ricerca di ACG Research è Parallel Wireless mostra chì u più largamente Open vRAN hè implementatu, più grande hè un impattu chì pò avè in a riduzione di i costi. I CoSP anu aduttatu Open vRAN ancu per ragioni strategiche. Dà una flessibilità simile à a nuvola di a rete è aumenta u putere di negoziazione di u CoSP in l'approvvigionamento di cumpunenti RAN. In i siti induve u pooling ùn riduce micca i costi dimustrativamente, ci sò sempre risparmi da l'usu di una pila di tecnulugia coherente in u situ radio è in i lochi di trasfurmazioni RAN centralizzati. Avè un calculu generale à u bordu di a rete pò aiutà i CoSP à cumpete cù i fornitori di servizii di nuvola per carichi di travagliu di punta. Intel travaglia cù i CoSP principali per mudificà u TCO di Open vRAN. U nostru mudellu TCO hà u scopu di aiutà i CoSP à ottimisà u costu è a flessibilità di u so patrimoniu RAN.

Sapè ne di più

• Intel eGuide: Implementazione di una RAN aperta è intelligente
• Intel Infographic: Cloudifying the Radio Access Network
• Chì ghjè u megliu modu per ghjunghje à Open RAN?
• Quantu l'operatori ponu risparmià cù un Cloud RAN?
• Avanza ecunomicatages di Virtualizing the RAN in Mobile Operators' Infrastructure
• Chì succede à u TCO di implementazione quandu l'operatori mobili implementanu OpenRAN solu per 5G?
• Intel® Smart Edge Open

1. Open RAN Set to Capture 10% of Market da 2025, 2 September 2020, SDX Central; basatu annantu à i dati da u comunicatu di stampa di u Gruppu Dell'Oro: Open RAN to Approach Double-Digit RAN Share, 1 September 2020.
2. Previsioni di Tecnulugia, Media è Telecomunicazioni 2021, 7 Dicembre 2020, Deloitte
3. RAN virtualizatu - Vol 1, aprile 2021, Samsung
4. RAN virtualizatu - Vol 2, aprile 2021, Samsung
5. Chì ghjè u megliu modu per ghjunghje à Open RAN ?, 2021, Mavenir
6. ibid
7. Quantu l'operatori ponu risparmià cù una RAN Cloud ?, 2017, Mavenir
8. Avanza ecunomicatages di Virtualizing the RAN in Mobile Operators' Infrastructure, 30 September 2019, ACG Research è Red Hat 9 Facebook, TIP Advance Wireless Networking With Terragraph, 26 February 2018, SDX Central
9. Accenture Strategy, 2019, cum'è riportatu in Open RAN Integration: Run With It, April 2020, iGR
10. Goldman Sachs Global Investment Research, 2019, cum'è informatu in Open RAN Integration: Run With It, April 2020, iGR
11. ibid
12. ibid

Avvisi & Disclaimers

• I tecnulugii Intel ponu necessità attivazione di hardware, software o serviziu.
• Nisun pruduttu o cumpunente pò esse assolutamente sicuru.
• I vostri costi è risultati pò varià.
• Intel ùn cuntrolla o audita dati di terzu. Avete da cunsultà altre fonti per evaluà a precisione.
• © Intel Corporation. Intel, u logu Intel è altri marchi Intel sò marchi di Intel Corporation o di e so filiali. Altri nomi è marche ponu esse rivendicate cum'è a pruprietà di l'altri. 0821/SMEY/CAT/PDF Per piacè riciclà 348227-001EN

Documenti / Risorse

intel Facendu u Business Case per RAN Open è Virtualized [pdf] Istruzzioni Fà u casu di l'affari per a RAN aperta è virtualizata, a creazione di u casu cummerciale, u casu cummerciale, a RAN aperta è virtualizzata, u casu

Referenze

• Manuale d'usu