NET 1/2 2022

26 www.net-im-web.de zeiten sowie größeren Flexibilität setzt sich zunehmend der cloudbasierte Ansatz durch. Damit sind es cloudnative Netzfunktionen. Diese zählen zu den zentralen Bestandteilen der Network-Functions-Virtualisierung (vRAN). Dabei übernimmt eineContainer- Plattform das Virtual-Infrastructure-Ma- nagement und teilt Computing-, Speicher-, Netz- und andere Ressourcen effizient unter den virtuellen Netzfunktionen auf. Zusammenspiel ist entscheidend Mehrere IT-Anbieter haben bereits Soft- warelösungen für cloudbasierteOpenRANs entwickelt und optimieren diese jetzt in den verschiedenen Test-Open-RANs. Das zentrale Element für Open RAN bildet die vRAN-Software für die Netzfunktionen. Intel hat beispielsweise für virtualisierte cloudfähige Funkzugangsnetze eine vRAN- Referenzimplementierung entwickelt. Diese ist zugeschnitten auf Netzhardware mit Intel-Prozessoren der neuesten Generation und KI-Beschleunigung. Alternativ bieten sich zum Beispiel Software und Chipsätze von Samsung oder Nokia an. Fronthaul. Diese Schnittstelle unterstützt im Vergleich zum klassischen CPRI zusätzlich Mehrpunkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen sowie TPC/IP und kann zudem die PHY- Schicht aufteilen. Das ermöglicht effektivere Übertragungen und ausreichend Bandbreite für hohe Datenraten. Sowohl die CUs als auch die O-DUs sind virtualisiert. Die benötigten Kapazitäten und Frequenzen lassen sich somit bis zum Antennenmast nach Bedarf zuweisen. Zudem kann die Software z.B. die Beamforming-Charakteristik der an- geschlossenen Antennen-Arrays ansteuern und Signale mit benachbarten Antennen abgleichen. Um kurze Latenzen zu erzielen und echtzeitfähig zu sein, benötigen die O-DUs zur Anbindung an das vRAN eine Netzkarte mit Zeitsynchronisierung sowie eine Beschleunigerkarte. Die Beschleuniger- karte nimmt bei rechenintensivenDiensten und Anwendungen die Last von der Server- CPU. So kann diese ihre Rechenleistung für eine möglichst hohe Kanalkapazität nutzen. Mehrwert durch die Cloud Viele Netzbetreiber haben ihr Kernnetz be- reits digitalisiert und dabei Netzfunktionen wie Directory Services, Router, Firewalls oder Load Balancer virtualisiert. Bisher geschah dies meist in Form von virtuellen Maschinen (VMs), bei einem cloudnativen Ansatz hingegen kommen Container zum Einsatz. Die Funktionen und Dienste für das Edge werden über das Open RAN zu den Edge Servern und Basisstationen transportiert (Bild 2). Die Container enthalten alle für die Ausführung benötigten Daten wie Anwendungen, Funktionen oder Mikro- services. Durch die Containerisierung der Netzkomponenten können mehrere Ser- vices auf demselben Cluster ausgeführt und bereits zerlegte Anwendungen einfacher parallel in mehrere Container integriert werden. Aufgrund der kürzeren Reaktions- Die vRAN-Software wird in eine Contai- ner-Plattform von Red Hat oder z.B. von Marvenir integriert. Über sie kann der Netzbetreiber containerisierte Arbeitslasten und Services automatisiert bereitstellen, skalieren und verwalten. Wenn die Netzkomponenten zum Beispiel mit weitreichend konfigu- rierbaren Netz- und Beschleunigerkarten ausgestattet sind, sollten diese über die Container-Plattform remote überwachbar und konfigurierbar sein. Auf diese Wei- se lässt sich eine Orchestrierung und ein Lifecycle-Management für die Ressourcen und Netzkomponenten aufsetzen. Herausforderungen für Netzbetreiber Die Netzbetreiber stehen derzeit bei Open RAN-Netzen vor ähnlichen Herausforde- rungen wie bei den frühen NFV-Imple- mentierungen: Die Standards sind noch nicht ausgereift, dementsprechend lässt auch die Interoperabilität zu wünschen übrig. Außerdem verfügen sie nur über begrenzte Integrationsressourcen, da dies bisher der Generalanbieter übernommen hat. Bild 2: Die Funktionen und Dienste für das Edge werden über das Open RAN zu den Edge Servern und Basisstationen transportiert. Im Bild der HPE Prolient Edge als Beispiel für einen Edge Server (Foto: HPE) Bild 3: Der Router 5168 von Ciena ist ein vollständig programmierbarer xHaul-Router für C-RAN-Architekturen (Centralized/ Cloud RAN). Er unterstützt CPRI, eCPRI und RoE sowie O-RAN-Standards und Adaptive IP (Foto: Ciena) Open RAN 1-2/22