Open RAN: la economia di scala del cloud sul 5G | Internet 4 Things

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Open RAN: la economia di scala del cloud sul 5G

La trasformazione Open RAN non è solo una partita di cost saving. È una sfida su diversi piani, uno dei principali è la complessità, da vincere puntando sull’automazione. Un percorso verso un modello as-a-service che potrà favorire lo sviluppo di veri e propri “application store” della radio, e quindi la creazione di valore in termini di nuovi use.

Si chiama Open RAN (O-RAN) ed è una vera rivoluzione su cui si stanno concentrando interesse e sforzi di tutto l’ecosistema delle reti, a partire dai service provider. La rete di accesso radio rappresenta da sempre la voce di costo più rilevante per i service provider, arrivando anche a sfiorare l’80% sul totale degli investimenti. Con lo sviluppo del 5G si prevede un ulteriore rafforzamento di questa tendenza, se consideriamo che la spinta verso la digitalizzazione dei processi produttivi e dei servizi, volano primario dell’offerta 5G, porterà necessariamente verso una progressiva densificazione della rete radio. Si prevede infatti una domanda estremamente segmentata, sia in termini di applicazioni e di casi d’uso, se consideriamo la pluralità di contesti in cui questa viene generata che vanno dalla sanità al trasporto, sia di diversificazione e concentrazione su specifiche aree territoriali dove la customizzazione si può spingere fino a specifici ambienti indoor, come Industria 4.0. È la sfida dei cosiddetti “long tail service”, quella che oggi affronta il 5G: applicazioni molto verticali, che in altri tempi avrebbero richiesto investimenti su reti private, difficilmente remunerabili.

Questa sfida non può che essere affrontata andando a completare la trasformazione digitale sulla rete ed estendendo quindi alla sua periferia, la RAN (Radio Access Network), ciò che da anni è consolidato su altri comparti più centralizzati.

Le economie di scala del cloud sulla rete di accesso radio

Per dirla in termini di macro-economia industriale, quindi, il fulcro della trasformazione O-RAN è quello di poter trasferire le economie di scala del cloud sulla rete di accesso radio. E per far questo la strada è quella della virtualizzazione fino ai protocolli di strato fisico, dell’apertura delle interfacce e della standardizzazione dell’hardware. Una strada che consente, in altre parole, di poter sfruttare appieno la spinta innovativa del digitale e la pervasività del cloud.

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L’altra grande sfida, in aggiunta a quella sui costi, riguarda la complessità: un fenomeno sempre in crescita nelle reti mobili. Tale sfida viene raccolta da O-RAN puntando molto sull’automazione, un distretto tecnologico dove è oggi possibile raccogliere i frutti di anni di innovazione su intelligenza artificiale e machine learning (ML).

L’automazione sul 5G dovrà avere impatto sulla gestione di piattaforme sempre più articolate, multitecnologia e multivendor, traguardando un perimetro che possa includere l’intero ciclo di vita dell’investimento, dalla pianificazione alla gestione operativa. La trasformazione O-RAN investe pertanto anche i domini di supporto come OSS (Operation Support System) e BSS (Business Support System) e, anche se focalizzata molto sul 5G, verrà inevitabilmente applicata anche alle generazioni precedenti (2G/3G/4G), laddove le piattaforme vadano soggette ai periodici cicli di rinnovo (end-of-support).

L’indotto della trasformazione Open RAN

L’automazione gioca un ruolo rilevante anche in termini di riduzione degli oneri di gestione della rete, e quindi gli effetti di O-RAN sono attesi anche sulla riduzione degli Opex oltre che dei Capex. Non solo costi però, perché un’evoluzione del controllo della qualità del servizio verso un modello sempre più a ciclo chiuso, che è poi quello del Machine Learning, porterà non solo semplificazione ma anche aumento delle performance.

Tra gli effetti benefici di O-RAN si può sicuramente prevedere una riduzione della necessità di swappare hardware, laddove emerga la necessità di cambiare soluzione, contribuendo così a rimuovere lock-in da parte di pochi grandi produttori che da anni si dividono il ricco mercato delle reti mobili.

Verso un modello As-a-Service

La competizione si sposta progressivamente verso un fronte di innovazione più vicino al mondo IT, dove il modello di fornitura che presumibilmente potrà emergere sarà quello dell’As-a-Service con funzionalità di rete realizzate da applicazioni su container e quindi nativamente cloud. Ci si aspetta pertanto che si possano creare veri e propri application store della radio, in grado di generare valore anche in termini di nuovi use-case.

Ma prima ancora che puntare a ulteriori sviluppi del 5G e della sua offerta di servizio, O-RAN si sta concentrando sulla messa a terra di use case che esistono da tempo ma che hanno fatto fatica a decollare per motivi di complessità o di conflitto rispetto all’esigenza dei service provider di competere.

Uno tra tutti è il RAN sharing, visto come condivisione dell’elettronica attiva sul sito radio e non solo delle antenne. O-RAN, infatti, consente di condividere l’investimento sull’hardware, lasciano liberi i singoli service provider di diversificare la propria strategia, operando indipendentemente sui propri container, sia in termini di soluzione che di produttori. Questo nuovo modello di condivisione è uno di quelli a cui si guarda con maggiore interesse, non solo per ragioni di sostenibilità economica nelle aree più marginali del Paese, ma anche per poter accelerare i piani di sviluppo che riguardano le coperture indoor di tipo pubblico e privato, sempre più rilevanti per lo sviluppo del 5G.

Vecchi attori, nuovi ruoli

La possibilità di condividere infrastrutture da parte di più service provider favorisce il ruolo del neutral-host, terza parte che acquisisce l’accesso alla proprietà per l’alloggiamento del sito radio e lo gestisce per conto degli operatori. Il neutral host, tipicamente una tower company, potrà quindi includere nel proprio perimetro non solo elementi passivi come tralicci, spazi per l’allocazione degli apparati, antenne (come nel caso delle coperture DAS) e fornitura elettrica, ma anche le radio unit e i server.

Più di prima, potrà sorgere la necessità di dover intermediare la relazione tra diversi fornitori, lungo le differenti sezioni della catena radio, attraverso un soggetto terzo che possa farsi garante del risultato. Un rafforzamento quindi del ruolo del system integrator anche in termini di competenze, dato che la netta disaggregazione tra hardware e software richiede la necessita di poter garantire un forte presidio su tutta la filiera tecnologica.

Se poi tale presidio si estende al layer applicativo oltre che a quello infrastrutturale, il system integrator può giocare anche un ruolo di trasferimento tecnologico dal ricco e dinamico mondo del cloud con assetto tipicamente globale, se pensiamo a piattaforme come AWS, Google e Azure, verso le esigenze locali sull’Edge delle reti e quindi sul territorio.

Il grande lavoro da fare quindi, è quello di intercettare opportunità e necessità di una domanda, quella del 5G, sempre più segmentata non solo in funzione del verticale di riferimento, che sia industria, Smart City o sanità, ma anche in funzione della specifica applicazione ed esigenza del cliente finale. Se la partita O-RAN si gioca anche sul piano della maggiore flessibilità, oltre che della sostenibilità, questa trasformazione rappresenterà sicuramente un fattore che aiuterà a indirizzare in modo più efficace tale domanda dove il service provider non è più l’unico interlocutore, ma il privato si fa sempre di più co-investitore e gestore del servizio.

Gli organismi attivi sull’Open RAN

Open RAN è tema che riguarda tre organismi principali. Il TIP, il Telecom Infra Project fondato da Facebook, raccoglie tutti gli attori della filiera, a partire dai service provider, al fine di consolidare scenari e use-case applicativi. Il TIP ha rilasciato da poco una prima versione di requisiti che verrà poi recepita e sviluppata, a livello di standard tecnico, dall’O-RAN Alliance (white paper) . C’è infine l’Open RAN Policy Coalition, la nuova coalizione industriale che ha l’obiettivo di promuovere O-RAN presso agenzie ed enti governativi come possibile soluzione al tema della sicurezza delle reti 5G, proprio in virtù dell’elevato livello di standardizzazione che rimuove blocchi e dipendenze verso singoli fornitori.

Gli snodi tecnologici prevalenti in questa fase riguardano gli ambiti dell’interoperabilità e della separazione tra hardware e software.

L’attenzione è focalizzata prevalentemente nella sezione tra la Radio Unit (RU), la quale supporta i protocolli di strato fisico a ridosso delle antenne, e gli elementi di rete che implementano in modalità standard e virtualizzata le funzionalità di livello protocollare superiore, le Distributed Unit (DU) e le Centralized Unit (CU), aggregabili tra più siti radio e realizzabili in una logica di cloud distribuito su hardware generico.

L’avanzamento del fronte della digitalizzazione verso i protocolli di strato fisico, rende necessario spostare alcune funzionalità di signal processing su hardware programmabile (FPGA) o circuiti integrati (ASIC) ad alte prestazioni e bassa potenza. E questo rappresenta un ulteriore fronte di sviluppo e di innovazione che vede impegnati giganti con Intel e Qualcomm.

Il prossimo rilascio di specifiche (la Release 3) riguarderà l’automazione, l’altro fronte aperto dalla rivoluzione O-RAN, con l’obiettivo di rilasciare interfacce di programmazione standard (API) per il controllo e la gestione delle funzionalità radio (RIC: Radio Intelligent Controller).

In questa fase il benchmark è inevitabilmente la soluzione tradizionale e monolitica, nel senso che le prestazioni di una soluzione O-RAN devono equiparare innanzitutto lo stato dell’arte.

Architettura O-RAN (immagine O-RAN Alliance)

O-RAN, una partita da giocare su più piani

Tale risultato va considerato un obiettivo intermedio, proprio perché ci aspettiamo che questa trasformazione sia molto di più che una partita di sola riduzione di costi. O-RAN, infatti, non è solo un modo diverso di fare le stesse cose, ma una strada per migliorarle, a partire dalle prestazioni. Basti pensare al ruolo che giocherà l’applicazione di AI e ML a use case tipici di connettività come il bilanciamento del traffico e l’ottimizzazione delle antenne attive.

La maggiore flessibilità delle nuove reti, inoltre, unitamente alla creazione di nuovi use case applicativi generati dal modello di sviluppo basato su “application store”, rappresenta un fattore chiave che potrà favorire l’incontro di domanda e offerta sul territorio.

Non sono troppo ardite, pertanto, quelle previsioni che vedono nella rivoluzione O-RAN, con i suoi tratti che ricordano lo sviluppo del mobile web a partire dal 2008, un potenziale ad alto impatto su tutta l’industry del digitale, con la differenza che la partita non si giocherà solo “over the top”, ma dovrà essere inevitabilmente riportata sul piano delle infrastrutture e dei suoi attori di filiera.

Video: introduzione al concetto di Open RAN (video Parallel Wireless, società che fa parte della O-RAN Alliance)

 

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