Uma pergunta que muitas vezes surge nas discussões do Open RAN é a seguinte: por que precisamos da abordagem Open RAN se as redes usam interfaces baseadas em 3GPP, que já estão abertas e padronizadas? Aqui está a explicação.

Função das Interfaces 3GPP

Vamos começar olhando para a arquitetura sem fio básica. Usando o 4G/LTE como exemplo, as duas interfaces no RAN são:

A interface de ar, também conhecida como interface Uu ou LTE-Uu que usa o protocolo RRC
A interface S1, entre o RAN e o Núcleo

Em teoria, as duas interfaces são padronizadas pelo 3GPP e abertas. No entanto, a rede 4G simplificada tem mais duas interfaces que são a principal razão pela qual o movimento Open RAN começou.

Fonte: Parallel Wireless

Vamos dar uma olhada nos dois principais componentes do RAN virtualizado. O software BBU virtualizado (DU/CU) que é executado em servidores COTS e no Remote Radio Head (RRH) ou RU. A interface entre eles é conhecida como fronthaul, e usa o protocolo CPRI. Este protocolo geralmente tem implementação específica do fornecedor e não está aberto, o que significa que não permite misturar e combinar componentes (mix & match) que dificultem qualquer interoperabilidade. A falta de interoperabilidade causa o que é chamado de vendor lock-in ou aprisionamento tecnológico, quando há dependência de um único fornecedor.

Função da Interface X2

A segunda interface a ser olhada é a interface X2. Embora tenha sido definido pelo 3GPP, é uma interface opcional. O X2 é útil para uma rede 4G, pois é essencial para que redes de fornecedores diferentes funcionem perfeitamente, especialmente para gerenciar interferências entre diferentes rádios.

Fonte: Parallel Wireless

Muitos fornecedores de RAN legados, de forma intencional não implementaram essa função inicialmente e, quando o implementaram, usaram muitas mensagens proprietárias sobre esta interface. Isso garante que as redes de vários fornecedores fossem difíceis de implantar e então, um MNO estava novamente atado a um fornecedor específico.

Todas as implantações 5G hoje são implantações 5G Non-Standalone (NSA). O que isso significa em termos simples é que o 5G New Radio é usado para a rede de acesso, mas só funciona em conjunto com a rede de acesso 4G LTE e o núcleo 4G (EPC).

Assim, se as interfaces X2 NÃO estiverem abertas, então as operadoras são forçadas a implantar o 5G hoje usando seus fornecedores 4G LTE existentes, o que leva a que o vendor lock-in continue com a tecnologia 5G também.

Interfaces abertas seriam muito úteis em tal cenário para permitir a diversidade de fornecedores, e é por isso que o movimento Open RAN ainda é necessário, embora tenhamos interfaces 3GPP bem definidas para muitas conexões diferentes, seja interface de ar ou conexão ao core. O Open RAN permite a interoperabilidade do fornecedor.

As opções de interface para MNOs para criar uma rede RAN aberta

A primeira opção é fazer com que seus fornecedores abram interfaces entre os componentes RAN, como o rádio e o software BBU/DU/CU. O maior exemplo disso é a Nokia na implantação da Rakuten, quando seus rádios foram abertos para o software de outro fornecedor. Mas não há garantia de que os fornecedores legados continuarão a abrir seus rádios para o software de outros fornecedores. É aí que entra o TIP, criando um ecossistema de fornecedores de hardware e software, iniciando PlugFests e desenvolvendo projetos, promovendo, educando e implantando o OpenRAN globalmente.

A segunda opção é usar interfaces definidas pela Aliança O-RAN. A Aliança O-RAN foi formada após a fusão da aliança C-RAN e XRAN. Hoje, conta com mais de 160 operadoras móveis, fornecedores e instituições de pesquisa e acadêmicos que atuam no setor de Rede de Acesso à Rádio. A O-RAN Alliance publica novas especificações RAN, libera software aberto para o RAN e suporta seus membros na integração e teste de suas implementações. A O-RAN Alliance desenvolve, dirige e impõe padrões para garantir que equipamentos de vários fornecedores como o software Rus e DU/CU interoperam entre si. A Aliança cria padrões onde nenhum deles está disponível – por exemplo, as especificações Fronthaul para as divisões funcionais RAN para garantir a interoperabilidade. Além disso, cria perfis para testes de interoperabilidade onde os padrões estão disponíveis – por exemplo, a interface X2.

Fonte: O-RAN Alliance

Em 2020, esses dois grupos anunciaram um acordo de ligação para garantir seu alinhamento no desenvolvimento de soluções interoperáveis Open Ran. Como o TIP é agnóstico sobre as especificações que usa para criar as soluções que os provedores de serviços estão procurando, ele tem que trabalhar com vários órgãos de padrões para garantir um bom funcionamento. Mas o acordo de ligação com a O-RAN Alliance permite o compartilhamento de informações, fazendo referência às especificações e realizando testes conjuntos e esforços de integração. Ao conferir o documento de requisitos da plataforma de estação base TIP OpenRAN 5G NR, você vê referências normativas às especificações da Aliança O-RAN. Dentro do TIP, somente as empresas que são membros do TIP e da O-RAN Alliance podem participar de quaisquer discussões relacionadas às especificações O-RAN.

A opção três é especificamente para small cells. O fórum Smal Cell, ou SCF, criou seu próprio ecossistema de Open RAN com small cells em mente. Recentemente, eles têm se concentrado na criação de interfaces abertas. No início deste ano, eles expandiram o conjunto de especificações que lançaram no ano passado, para permitir que small celss fossem construídas peça a peça usando componentes de diferentes fornecedores, a fim de abordar facilmente a mistura diversificada de casos de uso 5G. Essas interfaces abertas são chamadas de FAPI e nFAPI, que significa FAPI de rede. A FAPI ajuda os fornecedores de equipamentos a misturar software PHY & MAC de diferentes fornecedores através desta interface FAPI aberta. Por isso, o FAPI é uma interface 'interna'. Por outro lado, o nFAPI, ou mais especificamente 5G-nFAPI, é uma interface de 'rede' e está entre uma Unidade Distribuída (DU) e uma Unidade Centralizada (CU) de uma solução de rede de small cells RAN split. Isso ajudará os arquitetos de rede, permitindo que eles misturem unidades distribuídas e centrais de diferentes fornecedores. Em suma, o SCF nFAPI está habilitando o ecossistema Open RAN à sua maneira, permitindo que qualquer CU/DU de small cell se conecte a qualquer unidade de rádio de small cells ou S-RU.

Fonte: Small Cell Forum

Resumo

Os MNOs globais estão percebendo os benefícios econômicos da arquitetura aberta que só podem ser plenamente realizados quando as interfaces estão abertas. A indústria está criando equipes e focando em inovação e engajamentos na arquitetura Open RAN, seja através da abertura de interfaces 3GPP, ou utilizando a Aliança O-RAN ou o Small Cell Forum em interfaces comuns e abertas. Enquanto os MNOs anteriores costumavam comprar hardware e software juntos de um fornecedorespecífico, agora eles já estão dividindo os pedidos de hardware e software, e as interfaces abertas permitem que isso seja possível. Isso elimina o vendor lock-in e resulta em reduções significativas de CAPEX e OPEX e implantações mais rápidas.