วิธีการแบ่งแยก, เครือข่ายกล่องขาว, และการเวอร์ชูเอชั่นกําลังปรับปรุงตลาดอุปกรณ์โทรคมนาคมแบบดั้งเดิม

ประกอบการ: การแปลงสถาปัตยกรรม RAN แบบดั้งเดิม

ตลอดหลายทศวรรษ อุตสาหกรรมเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุ (RAN) ได้ถูกควบคุมโดยผู้จําหน่ายอุปกรณ์โทรคมนาคมหลัก ๆ น้อย ๆ ที่ให้บริการคําตอบที่ครบถ้วนตามสิทธิครอบครอง รวมถึงหน่วยเบสแบนด์ (BBU)หน่วยวิทยุระยะไกล (RRU), แอนเทนน์ และระบบจัดการเครือข่าย

สถาปัตยกรรม RAN แบบดั้งเดิมพึ่งพาการใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่บูรณาการอย่างแน่นแน่น ผู้ประกอบการโทรศัพท์มือถือมักซื้อระบบทั้งหมดจากผู้ขายเดียวรับประกันการปรับปรุงผลงาน แต่สร้างปัญหา เช่น ค่าใช้จ่ายในการจัดจําหน่ายที่สูง, ความยืดหยุ่นจํากัด และความพึ่งพาจากผู้ขาย

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเครือข่าย 5G คอมพิวเตอร์เมฆ และเทคโนโลยีขอบ อุตสาหกรรมกําลังเข้าสู่ช่วงใหม่:Open RAN (เครือข่ายการเข้าถึงวิทยุเปิด).

Open RAN มีเป้าหมายที่จะทําลายระบบนิเวศปิดโดยนําการแยกหุ้นระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ อินเตอร์เฟซที่เปิดให้บริการ การเสมือน และความสามารถในการทํางานร่วมกันจากหลายผู้จําหน่ายการเปลี่ยนแปลงนี้กําลังเปลี่ยนบทบาทของอุปกรณ์ BBU และ RRU และสร้างโอกาสและโจทย์ใหม่สําหรับผู้ผลิตอุปกรณ์โทรคมนาคมแบบดั้งเดิม

1. Open RAN คืออะไร?

Open RAN เป็นนโยบายของอุตสาหกรรมที่ออกแบบเพื่อสร้างสถาปัตยกรรมเครือข่ายมือถือที่ยืดหยุ่นและเปิดมากขึ้น

แนวคิดหลักคือง่ายๆ

การแยกฮาร์ดแวร์เครือข่ายจากฟังก์ชันซอฟต์แวร์ และอนุญาตให้อุปกรณ์จากผู้ขายที่แตกต่างกันทํางานร่วมกันผ่านอินเตอร์เฟซมาตรฐาน

ในระบบ RAN แบบดั้งเดิม:

• โปรแกรม BBU + RRU + ปกติจะจัดให้โดยผู้จําหน่ายเดียว

• ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์รวมกันอย่างลึกซึ้ง

• ผู้ใช้งานมีทางเลือกจํากัด

ในระบบ Open RAN:

• หน่วยวิทยุ (RU) หน่วยกระจาย (DU) และหน่วยกลาง (CU) สามารถมาจากผู้จําหน่ายที่แตกต่างกัน

• ฟังก์ชันเครือข่ายสามารถทํางานบนแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ทั่วไป

• อินเตอร์เฟซที่เปิดให้ความสามารถในการทํางานร่วมกันระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ

เป้าหมายคือการสร้างระบบนิเวศโทรคมนาคมที่สามารถแข่งขันได้มากขึ้น สามารถปรับขนาดได้ และมีประหยัด

2การพัฒนาจาก RAN แบบดั้งเดิมสู่ RAN แบบเปิด

สถาปัตยกรรม RAN แบบดั้งเดิม

RAN แบบปกติ ประกอบด้วย:

BBU (หน่วยเบสเบนด์)

BBU มีหน้าที่:

• การประมวลผลสัญญาณ

• การจัดการทรัพยากรวิทยุ

• ฟังก์ชันควบคุมเครือข่าย

• โปรแกรมการส่งข้อมูล

RRU (Remote Radio Unit)

RRU จัดการ:

• การแปลงความถี่วิทยุ

• การขยายสัญญาณ

• การส่งและรับสัญญาณไร้สาย

ในเครือข่ายแบบดั้งเดิม

BBU + RRU + โปรแกรมครอบครอง = การแก้ไข RAN ครบถ้วน

รูปแบบนี้ให้ผลงานที่ดีมาก แต่ทําให้ผู้จําหน่ายจํากัด

สถาปัตยกรรม RAN เปิด

Open RAN แบ่งฟังก์ชัน BBU แบบดั้งเดิมออกเป็นส่วนประกอบที่ใช้โปรแกรมขนาดเล็ก:

RU (Radio Unit)

เท่ากับ RRU แบบดั้งเดิม ที่รับผิดชอบในการประมวลผล RF

DU (หน่วยกระจาย)

จัดการฟังก์ชันการประมวลผลเบสแบนด์ในเวลาจริง

CU (หน่วยกลาง)

ให้บริการในการประมวลผลและการควบคุมเครือข่ายชั้นสูงกว่า

สถาปัตยกรรมกลายเป็น:

RU + DU + CU + อินเตอร์เฟซเปิด

ทําให้ผู้ประกอบการสามารถผสมผสานและผสมผลิตภัณฑ์จากผู้จําหน่ายที่แตกต่างกันได้

3การแยกแยกฮาร์ดแวร์-ซอฟต์แวร์: การเปลี่ยนแปลงหลัก

หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดที่นํามาโดย Open RAN คือการแยกของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

แบบประเพณี

ผู้ขายโทรคมนาคมให้บริการ:

• อุปกรณ์ที่กําหนดเอง

• ชิปสิทธิ์

• ระบบปฏิบัติการครอบครอง

• โปรแกรมเครือข่ายบูรณาการ

ผู้ประกอบการต้องพึ่งพาผู้จัดจําหน่ายคนเดียว ในการปรับปรุงและบํารุงรักษา

รูปแบบ RAN เปิด

ฟังก์ชันเครือข่ายกลายเป็นแอพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ที่ทํางานบนแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์มาตรฐาน

ตัวอย่างเช่น

• การประมวลผลเบสเบนด์สามารถทํางานบนเซอร์เวอร์พาณิชย์ได้

• ข้อมูลทางเครือข่ายสามารถบริหารผ่านแพลตฟอร์มในเมฆได้

• การปรับปรุงซอฟต์แวร์สามารถใช้ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ทางกายภาพ

แนวทางนี้คล้ายกับการเปลี่ยนแปลงที่เห็นในอุตสาหกรรมไอที ที่คอมพิวเตอร์เมฆได้แทนระบบฮาร์ดแวร์พิเศษแบบดั้งเดิม

4อุปกรณ์กล่องขาว โอกาสใหม่สําหรับอุปกรณ์โทรคมนาคม

เครือข่ายกล่องขาวหมายถึงอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่สร้างขึ้นโดยใช้องค์ประกอบมาตรฐาน โดยไม่มีข้อจํากัดการเป็นเจ้าของ

ในสภาพแวดล้อม RAN เปิด, การแก้ไขกล่องขาวสามารถให้ผู้ประกอบการซื้อ:

• ฮาร์ดแวร์คคอมพิวเตอร์มาตรฐาน

• โปรแกรมที่เปิดตัว

• อุปกรณ์วิทยุอิสระ

แทนที่จะซื้อระบบครบถ้วน

ข้อดีของ RAN ขาวกล่อง

1. ค่าใช้จ่ายด้านเครื่องมือที่ต่ํากว่า

ผู้ประกอบการสามารถเลือกผู้จัดจําหน่ายเครื่องมือที่มีประหยัดแทนที่จะพึ่งพากับยักษ์โทรคมนาคมแบบดั้งเดิม

2. ความยืดหยุ่นในโซ่การจําหน่ายที่ยิ่งใหญ่

ผู้ประกอบการสามารถหลีกเลี่ยงการพึ่งพาจากผู้ขายเดียว

3การนวัตกรรมที่เร็วขึ้น

ผู้พัฒนาโปรแกรมสามารถปรับปรุงฟังก์ชันเครือข่ายได้ โดยอิสระจากผู้ผลิตฮาร์ดแวร์

อย่างไรก็ตาม RAN กล่องขาวยังนําเสนอปัญหา:

• ความซับซ้อนของการบูรณาการที่สูงขึ้น

• การจัดการเครือข่ายที่ต้องการมากขึ้น

• ความต้องการความสามารถทางเทคนิคที่แข็งแกร่งขึ้น

ผู้ประกอบการต้องรับผิดชอบมากขึ้นในการบูรณาการและปรับปรุงระบบ

5. อินเตอร์เฟซเปิด: การทําลายอุปสรรคของผู้ขาย

อินเตอร์เฟซเปิดเป็นพื้นฐานของ Open RAN

อินเตอร์เฟซที่สําคัญที่สุดคือเปิดอินเตอร์เฟซฟรอนท์ฮอลล์ซึ่งเชื่อมต่อ RU และ DU

RAN แบบดั้งเดิม:

RRU ️ BBU (Interface ของเจ้าของ)

เปิด RAN:

สูตรการใช้งาน

ประโยชน์ประกอบด้วย

• ความเหมาะสมกับหลายผู้ขาย

• การขยายเครือข่ายง่ายขึ้น

• ลดต้นทุนในการเปลี่ยนอุปกรณ์

• ระบบระบบผู้จําหน่ายที่มีการแข่งขันมากขึ้น

สําหรับผู้ประกอบการโทรคมนาคม นั่นหมายความว่าพวกเขาสามารถเลือก:

• RU จากผู้ขายคนเดียว

• โปรแกรม DU จากผู้ขายอื่น

• โครงสร้างอินฟราสคราเบอร์จากผู้จัดจําหน่ายที่สาม

6. ผลต่อผู้จําหน่ายอุปกรณ์โทรคมนาคมแบบดั้งเดิม

Open RAN สร้างทั้งโอกาสและความกดดันสําหรับผู้ให้บริการโทรคมนาคมที่มีชื่อเสียง

ผู้จัดจําหน่ายแบบดั้งเดิมใหญ่ๆ ได้ควบคุมระบบนิเวศ RAN อย่างสมบูรณ์แบบ ผ่านการแก้ไขแบบบูรณาการ

การเปลี่ยนไปสู่ Open RAN เปลี่ยนรูปแบบธุรกิจของพวกเขา

ปัญหา

1. การจําแนกฮาร์ดแวร์ที่ลดลง

เมื่อฮาร์ดแวร์ถูกมาตรฐาน ข้อดีการแข่งขันจะเปลี่ยนจาก:

• การออกแบบฮาร์ดแวร์ที่ครอบครอง

ต่อไป:

• ความสามารถของซอฟต์แวร์

• การปรับปรุงเครือข่าย

• คุณภาพการบริการ

2การแข่งขันที่เพิ่มขึ้น

อินเตอร์เฟสที่เปิดให้บริการบริษัทใหม่ ผู้ให้บริการคลาวด์ และบริษัทซอฟต์แวร์ เข้าสู่ตลาดโทรคมนาคม

ผู้แข่งขันที่เป็นไปได้ประกอบด้วย:

• บริษัทคอมพิวเตอร์เมฆ

• ผู้ผลิตครึ่งตัวนํา

• ผู้ให้บริการโปรแกรมเครือข่าย

3การเปลี่ยนแปลงรูปแบบรายได้

ผู้จําหน่ายแบบดั้งเดิมอาจเห็นแรงกดดันต่ออัตราการจ่ายของอุปกรณ์ เพราะผู้ประกอบการมีตัวเลือกผู้จําหน่ายมากกว่า

การเติบโตในอนาคตอาจขึ้นอยู่กับ:

• การอนุญาตโปรแกรม

• แพลตฟอร์มการจัดการเครือข่าย

• บริการอาชีพ

7โอกาสที่สร้างขึ้นโดย Open RAN

ถึงแม้จะมีปัญหา แต่ Open RAN สร้างโอกาสที่สําคัญ

สําหรับผู้ประกอบการโทรคมนาคม

เปิด RAN สามารถ:

• ค่าใช้จ่ายในการใช้งานที่ต่ํากว่า

• การขยายเครือข่ายแบบยืดหยุ่น

• การปรับปรุงเทคโนโลยีเร็วขึ้น

• ลดความขึ้นอยู่กับผู้ขาย

สําหรับผู้จําหน่ายอุปกรณ์ใหม่

บริษัทที่เชี่ยวชาญใน:

• เทคโนโลยีวิทยุ

• โปรแกรมเครือข่าย

• โครงสร้างอินฟรสเครปต์ในเมฆ

• การคํานวณด้านขอบ

สามารถเข้าสู่ตลาดโทรคมนาคมได้

สําหรับผู้ผลิตเครื่องจักร

ความต้องการของ:

• องค์ประกอบ RF ที่มีประสิทธิภาพสูง

• โมดูล RRU/RU ระดับสูง

• อุปกรณ์วิทยุประหยัดพลังงาน

จะยังคงเติบโตเมื่อผู้ประกอบการใช้เครือข่าย 5G มากขึ้น

8อนาคตของอุปกรณ์ BBU และ RRU

แม้ว่า Open RAN จะเปลี่ยนโครงสร้าง แต่อุปกรณ์ BBU และ RRU จะไม่หายไป

แทนที่จะเป็นเช่นนั้น หน้าที่ของพวกมันจะเปลี่ยนแปลง

RRU Evolution → อินเทลเลนท์ รีเดีย ยูนิต

RRU ในอนาคตจะกลายเป็น:

• กว่าที่กําหนดด้วยโปรแกรม

• ประหยัดพลังงานมากขึ้น

• การบูรณาการง่ายขึ้น

เทคโนโลยีใหม่ประกอบด้วย

• MIMO ใหญ่

• ชิป RF ที่ทันสมัย

• การปรับปรุงที่ใช้ AI

BBU Evolution → การประมวลผลเบสเบนด์ที่ใช้ในเมฆ

บีบียูทางกายภาพแบบดั้งเดิมจะปรับเปลี่ยนไปอย่างช้า ๆ เป็น

• ฟังก์ชันเครือข่ายเสมือน

• แพลตฟอร์มซอฟต์แวร์พื้นเมืองในเมฆ

• การใช้งานคอมพิวเตอร์ขอบ

ระบบเบสเบนด์ในอนาคต จะไม่ค่อยเกี่ยวกับกล่องฮาร์ดแวร์ แต่จะเกี่ยวกับความรู้ของซอฟต์แวร์มากกว่า