v-RAN un paso crucial para SDN/NFV y 5G

La virtualización de funciones de red (NFV) ha cambiado para siempre la computación en nube del operador y la red, emergiendo como una implementación de red verdaderamente flexible, escalable, manejable y abierta. Los esfuerzos para implementar esta tecnología de cambio de juego comenzaron en las redes centrales de los proveedores de servicios, llegando finalmente al borde de la red, donde las latencias mínimas pueden crear una plétora de nuevos servicios y aplicaciones que antes eran imposibles.

Con el fin de avanzar en el desarrollo de software crucial de NFV, y avanzar de forma rentable en estas sofisticadas tecnologías, los proveedores de servicios de comunicación están invirtiendo recursos y tiempo en proyectos colaborativos con objetivos similares, haciendo contribuciones masivas de código a proyectos como open CORD (Central Offices Re-architected as a Datacenter), y ONOS (Open Network Operating system). De hecho, la ONAP (Open Network Automation Platform) fue creada recientemente a partir de la fusión del proyecto ECOMP de código abierto de AT&T y Open-O (Open orchestrator project), un proyecto que involucra 8 millones de líneas de código.

xRAN es un proyecto formado por los operadores móviles líderes de la industria AT&T, Deutsche Telekom, Telstra, Verizon, SK Telecom y proveedores de tecnología como Intel, Texas Instruments, Radisys, ASOCS y Stanford University. Formado debido al reconocimiento colectivo de la necesidad de una mejor RAN, xRAN es un proyecto colaborativo que tiene como objetivo desarrollar, estandarizar y hacer avanzar las redes de acceso radioeléctrico basadas en software.

Los proveedores de servicios de comunicación inalámbrica (CSPs) continúan evolucionando sus redes con la virtualización encima de hardware tipo servidor y software de código abierto. En los últimos años, las redes básicas han experimentado grandes avances a través de NFV/SDN, con un aumento de la importancia de edge computing. Esto nos deja con sólo una parte de la red para virtualizar la red de acceso de radio (RAN).
Aunque la virtualización de las funciones de red central y de red de borde está muy avanzada, la RAN es realmente otra bestia. Esta es una faceta de las comunicaciones en la que la silicona especializada y el hardware específico parecen ser la elección lógica. El pesado procesamiento de las modernas pilas de protocolos inalámbricos de alta velocidad se presta a aparatos especializados para lograr un rendimiento sostenible: vatios. Para aprovechar las nuevas capacidades SDN/NFV, complementar la mayor parte de la implementación de vRAN en hardware básico (x86, ARM) con dispositivos de hardware acelerados es una solución de rápido crecimiento.
vRAN

La ilustración anterior muestra ASOCS vBS (un socio del ecosistema de titanio de Wind River), que es una estación base inalámbrica real implementada como VNF (función de red virtual), donde la mayoría de las funciones RAN se ejecutan sobre un hardware de red x86 abierto. Sólo las funciones más intensivas en computación -el procesamiento de módem- se descargaron en dispositivos acelerados (vBS HWA). Todo este esfuerzo se dirige en última instancia a mantener el rendimiento y la estabilidad del operador y a utilizar una plataforma de hardware adecuadamente robusta como Lanners HTCA 6600, los VNF pueden mantener los cinco 9 niveles de disponibilidad que necesitan los entornos de telecomunicaciones modernos.
 

HTCA NFV carrier-grade platform

La Implementación de SDN y NFV de Core-to-RAN es un paso crucial hacia el 5G

Para alcanzar los ambiciosos objetivos fijados para la quinta generación de redes inalámbricas, la RAN tendrá que ser mucho más flexible, autónoma y eficiente que antes. Esto significa la implementación de tecnologías y técnicas cada vez más complejas, como la compartición de espectro, MIMO masivo, análisis de borde, optimización de RANs específicos de aplicaciones y mucho más. Por supuesto, todo esto es imposible con el nivel actual de interoperabilidad entre la RAN y el resto de los elementos de la red.

Al transformar todas las capas y funciones de la estación base tradicional en software informático general virtualizado en plataformas COTS estándar, todos los recursos son instantáneamente compartibles, escalables y económicos. El vRAN puede entonces desplegarse inteligentemente para adaptarse a la optimización ambiental, de aplicaciones o incluso de dispositivos específicos -implementando todo a través de instancias VNF personalizadas, esencialmente lo que se conoce como 5G network slices.
Adoptar el NFV al máximo significa dejar las tecnologías abiertas y permitir que los VNF decidan en última instancia las capacidades del hardware y más aún de la red. Esto significa una infraestructura agnóstica a los operadores con entornos de múltiples proveedores que crean capacidades infinitas. La utilización de NFV en todas partes simplifica a su vez la gestión y la orquestación (MANO) a través de plataformas de hardware de productos básicos x86 estandarizados que han sido probadas en entornos de centros de datos críticos.

Las redes agresivamente escalables, con el simple giro de unos pocos bits, los proveedores de servicios pueden trasladar los recursos informáticos a donde se necesiten, ampliando la cobertura de RAN, la capacidad o la velocidad, todo ello de forma instantánea y de forma automatizada y eficiente. La RAN ya no funciona con estaciones base individuales, ahora las RAN totalmente virtualizadas funcionan más como una macrocélula orquestada centralmente donde la interferencia entre células es esencialmente inexistente, lo que permite técnicas más complejas para aumentar la eficiencia del espectro.

vRAN implementation hurdles

Al igual que con la mayoría de las soluciones SDN/NFV, existen varios obstáculos tecnológicos que impiden a los proveedores de servicios desplegar soluciones de vanguardia como vRAN. En el caso de una RAN VNF, los proveedores de servicios miran hacia el cuello de botella de la frontera. Debido a que el procesamiento de banda base es crítico en cuanto al tiempo, requiere una conexión de baja latencia y bajo nivel de ruido entre las antenas y la estación base. CPRI (common public radio interface) es el protocolo implementado para soportar los estrictos requisitos de conexión, desafortunadamente CPRI tiene un ancho de banda relativamente bajo comparado con otros protocolos, requiriendo más fibra para el fronthaul.
 

Se están realizando varios avances para corregir esta deficiencia, con una nueva iniciativa llamada vRAN fronthaul group, creada para abordar los problemas de las API abiertas y la interoperabilidad. A medida que los CPSs inalámbricos continúan invirtiendo capital en el despliegue de soluciones centradas en NFV y SDN, la necesidad de una vRAN viable y de un fronthaul vRAN fomentará más esfuerzos y colaboración que con el tiempo se combinarán con el advenimiento de 5G.

 

 

v-RAN un paso crucial para SDN/NFV y 5G was last modified: enero 29th, 2019 by James Piedra