Mạng di động là một kỷ nguyên phát triển nhanh chóng và một trong những thay đổi lớn nhất hiện nay là Open RAN (O-RAN). Mạng di động thường sử dụng các thiết bị độc quyền, với một nhà cung cấp duy nhất cung cấp mạng truy cập vô tuyến (RAN) (chẳng hạn như ăng-ten và radio) cho phần mềm và phần cứng băng tần cơ sở.

Về mặt kỹ thuật, Open RAN liên quan đến việc tách phần cứng và phần mềm mạng để các nhà cung cấp dịch vụ có thể cộng tác và kết hợp phần cứng và phần mềm giữa mỗi nhà cung cấp. Đó là một sự thay đổi lớn, về mặt tiết kiệm chi phí, đổi mới và khả năng mở rộng.

Open RAN hoạt động như thế nào?

Open RAN chia RAN truyền thống thành các thành phần được liên kết với nhau trong một giao diện mở:

Đơn vị vô tuyến (RU): Dùng để truyền hoặc nhận tín hiệu tần số vô tuyến (RF).

Đơn vị phân tán (DU): Các chức năng thời gian thực được thực hiện, bao gồm lập lịch trình và quản lý tài nguyên.

Thực thể tập trung (CU): Quản lý các hoạt động phi thời gian thực như tính di động, bảo mật và các giao thức có chức năng cao hơn.

Không giống như các thiết bị chuyên dụng đắt tiền, Liên minh O-RAN (Open RAN Alliance) đã cung cấp một giao diện chung, bao gồm Open Fronthaul, cho phép các thiết bị từ các nhà cung cấp khác hoạt động cùng nhau.

Điện toán đám mây và AI cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc này. Sử dụng Open RAN, các chức năng RAN được ảo hóa trên đám mây (vRAN) và các thuật toán dựa trên AI cải thiện hiệu suất, mức tiêu thụ điện năng và sử dụng phổ.

Ưu điểm của Open RAN

Đa dạng và đổi mới của các nhà cung cấp

Các doanh nhân không còn cần phải dựa vào một nhà cung cấp duy nhất. Họ cũng có thể chọn phần cứng và phần mềm phù hợp nhất từ nhiều nhà cung cấp, điều này thúc đẩy cạnh tranh và đẩy nhanh sự phát triển của sự đổi mới.

Hiệu quả chi phí

Với giao diện và phần cứng mở, COTS Open RAN có thể giảm đáng kể cả CAPEX (chi phí vốn) và OPEX (chi phí hoạt động).

Khả năng mở rộng và linh hoạt

Mạng có thể mở rộng hơn với Open RAN, đặc biệt là ở các khu vực nông thôn và khan hiếm. Chi phí và thời gian sử dụng là quan trọng nhất

Tích hợp đám mây và AI

Open RAN sẽ có thể mở rộng quy mô động phù hợp với xu hướng lưu lượng truy cập. Tối ưu hóa tài nguyên và hiệu quả tổng thể với kiến trúc gốc đám mây và AI.

Chu kỳ đổi mới nhanh hơn

Phần mềm và phần cứng không còn có thể tách rời được nữa. Do đó, việc nâng cấp có thể được thực hiện nhanh hơn nhiều mà không cần gói nhà cung cấp độc quyền.

Hạn chế và thách thức

Open RAN đang phải đối mặt với nhiều trở ngại, mặc dù tiềm năng to lớn của nó:

Mối quan tâm về hiệu suất

Các hệ thống RAN độc quyền được tối ưu hóa cao và các giải pháp RAN mở ban đầu có thể kém hiệu quả hơn về độ trễ. Điều này đặc biệt đúng trong môi trường đô thị mật độ cao.

Độ phức tạp của tích hợp

Rất khó để kết hợp các thiết bị từ nhiều nhà cung cấp. Chứng nhận và tích hợp Các doanh nhân cần một nhà tích hợp hệ thống mạnh mẽ để giữ cho mọi thứ hoạt động.

Rủi ro bảo mật

Các vấn đề của nhà cung cấp và giao diện ngày càng mở mở rộng khu vực tấn công. Mạng RAN mở đang trở nên khó bảo vệ chống lại các mối đe dọa mạng.

Tính toàn vẹn của hệ sinh thái

O-RAN vẫn chưa được phát triển đầy đủ. Không phải tất cả các nhà cung cấp và nhà cung cấp dịch vụ đều sẵn sàng rời khỏi kế thừa.

Tương lai của Open RAN: Hướng tới 5G và 6G tiên tiến

Open RAN được kỳ vọng sẽ đóng góp đáng kể vào sự phát triển của 5G Advanced và mở đường cho mạng 6G.

Mạng AI-Native: O-RAN sẽ gần hơn với AI/ML để tự động phân bổ tài nguyên. Tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng và cải thiện trải nghiệm người dùng.

Tạo tiêu chuẩn toàn cầu: Càng nhiều nhà mạng sử dụng tiêu chuẩn O-RAN Alliance, càng có nhiều khả năng sử dụng tiêu chuẩn O-RAN Alliance. Cộng tác càng dễ dàng. Điều này giúp loại bỏ các vấn đề tích hợp.

Mạng ngoài mặt đất (NTN): O-RAN sẽ mở rộng sang truyền thông vệ tinh với tế bào, cho phép một mạng kết hợp với cả kết nối mặt đất và không gian.

Tính bền vững: Vì hiệu quả năng lượng đang trở thành ưu tiên hàng đầu. Thiết kế O-RAN dựa trên đám mây sẽ giúp mạng lưới thân thiện với môi trường và bền vững hơn.

6G Evolution: Những cải tiến 6G như bề mặt thông minh có thể cấu hình lại (RIS), phổ terahtz thấp hơn và AI tích hợp. Tính linh hoạt do hoạt động mô-đun và độ mở O-RAN

Kết luận

O-RAN (Open RAN) là một sự thay đổi mô hình trong việc phát triển và vận hành mạng di động, có thể mở ra hệ sinh thái RAN khép kín truyền thống, do đó đảm bảo chi phí thấp hơn, tính linh hoạt cao hơn và đổi mới nhanh hơn. Chính phủ và nhà phân phối trên toàn thế giới

Với sự ra đời của thế giới 5G tiên tiến và vượt trội, Open RAN không chỉ là một giải pháp tiết kiệm về mặt kinh tế. Đây cũng là một lộ trình hướng tới tương lai của kết nối di động, nơi mạng 6G sẽ trở nên cởi mở hơn, thông minh hơn và dễ tiếp cận toàn cầu hơn.