Op dit moment zijn in de telecom heel veel partijen bezig met Open RAN. Het wordt door velen gezien als de manier om dankzij open standaarden innovatie te bevorderen en kosten te verlagen. Twee jaar geleden (in TBM 2 van 2021) is er ook een artikel over gepubliceerd. In dit artikel kijken we naar de nieuwste ontwikkelingen en wat dit voor de Nederlandse markt gaat betekenen.
Centralisatie?
Open RAN heeft bedacht om verschillende functies in het radionetwerk logisch te scheiden, zodat functies kunnen worden overgenomen door standaard IT compo- nenten. In 2019 werd zelfs beloofd dat ten opzichte van traditionele oplossingen de investeringskosten 40% lager zouden zijn en de operationele kosten ook 34% lager. Een deel van de ideeën zijn erop gericht om intensieve berekeningen die nodig zijn voor de radiosignalen, te centraliseren in datacenters en dus niet meer bij de zendmast uit te voeren. Vanuit IT gezien een hele goede keuze, maar er zijn twee zaken die dit erg moeilijk maken. Allereerst is er daardoor ruim 10x zoveel bandbreedte nodig naar elke zendmast, met hoge kosten voor transmissie en vaak additionele glasvezels. Ten tweede is gebleken dat voor de hoge datasnelheden van 5G enorm veel processorkracht nodig is, die gewone servers niet kosteneffectief kunnen leveren. En op de zendmast blijft sowieso een zender actief die stroom nodig heeft, dus de besparingen daar zijn minimaal. Centralisatie is voorlopig nog wat uitgebleven.
Vodafone UK Open RAN Pilot in Bath
Vodafone UK is het verst met het testen van Open RAN. Zij hebben eind 2020/begin 2021 uitgebreid getest met diverse leveranciers. Sinds januari 2022 is er zelfs een site actief in de buurt van Bath, een pittoresk plaatsje vlakbij Bristol. Deze site moet dienen als pilot voor een grootschalige uitrol van 2.500 sites in landelijke gebieden.
Deze eerste site bestaat uit: · Cisco site router
· Fortinet security gateway
· Samsung 4G baseband
· Samsung site switch
· Dell servers
· Samsung Radio zenders
Daarnaast wordt gebruik gemaakt van Wind River als leverancier van de operating software, Samsung software voor 4G en 5G en Cap Gemini voor de integratie. Overigens is er gewisseld van HPE servers naar Dell servers. Voor de rest lijkt deze pilot niet heel veel te maken te hebben met Open RAN, want is het vooral een implementatie van een Samsung oplossing, inclusief vRAN software. Samsung is in Europa niet bekend als leverancier van netwerkapparatuur, maar in Zuid-Korea en in Amerika zijn zij behoorlijk succesvol. In Amerika worden zij vooral gebruikt als alternatief voor Ericsson en Nokia. Samsung maakt zeker een kans in Europa.
De ambitie om voor 2027 2.500 sites te bouwen met behulp van Samsung hardware en software lijkt mij wel mogelijk. In de UK wordt ook door de overheid deze ontwikkeling gesteund, omdat men de ambitie heeft gesteld om 25% van de netwerken over enkele jaren door nieuwe leveranciers en Open RAN architectuur te realiseren. In Londen is daarvoor bijvoorbeeld het Digital Catapult SONIC Lab geopend (zie foto).
Vodafone blijft wel volop bezig met Open RAN, maar ze hebben ook duidelijk gemaakt dat zij niet meer geloven in standaard servers. Zij zijn ervan overtuigd dat er additionele processor- kracht nodig is voor 5G. Dit wordt nu geleverd met acceleratiekaarten (zie verderop). Op de stand van Vodafone tijdens het Mobile World Congress in Barcelona werden daarom, naast dat de Samsung configuratie werd getoond, verkondigd dat Vodafone met diverse partijen gaat samenwerken om krachtiger chips te ontwerpen voor Open RAN.
Acceleratiekaarten
Het is de ambitie van Open RAN om gebruik te maken van standaard
IT servers. Alles is op dit moment gebaseerd op Intel x86 architectuur. Uit tests is gebleken dat voor hogere 5G snelheden extra processor- kracht nodig is. Diverse leveranciers hebben daarom acceleratie kaarten ontwikkeld, waaronder Dell (Marvell), Nvidia, Qualcomm, Nokia en AMD/ Xilinx. Allemaal grote namen die in deze wereld ook een rol willen spelen. De Dell kaart is geïntroduceerd in Barcelona (zie afbeelding). Intel vindt dat niet nodig en hebben de 4e Generatie Xeon met vRAN boost gelanceerd, al dan niet in combinatie met de zelf ontwikkelde accelaratiekaart.
Open RAN is gestart in de tijd van 4G en toen was nog niet zoveel processorkracht nodig. Bij 5G neemt door de veel grotere bandbreedte en massive MIMO de benodigde processorkracht exponentieel toe. Ten opzichte van een 4G 20 MHz zender met 2×2 MIMO die wij in Nederland hadden vanaf 2013, is er nu 160x (!) zoveel processorkracht nodig. Voor de nieuwere generatie apparatuur die dit jaar op de markt komt, is het zelfs 640x sneller. Dit is een belangrijke reden waarom standaard computer chips, die elke 2 jaar ongeveer 2x zo krachtig worden, deze enorme groei niet kunnen bijhouden. En zelfs de acceleratiekaarten kunnen het alleen bijhouden als er bijvoorbeeld zes stuks voor elke zendmast worden toegepast. Daarbij is de software ontwikkeling ook nog een lastig issue, aangezien de instructieset voor elke fabrikant net wat anders werkt. Als je software voor een bepaalde processor hebt ontwikkeld, moet deze herschreven worden bij overstap naar een andere processor. Dit zet het open model wel heel erg onder druk…
Voor de nieuwere generatie apparatuur die dit jaar op de markt komt, is het zelfs 640x sneller
Wat is Open RAN?
Open RAN is ooit begonnen als project van Facebook, om op basis van goedkope hardware en software mobiele netwerken te bouwen (RAN = Radio Access Netwerk, de zendmasten van mobiele netwerken). Het doel was om ook de rest van de wereld te verbinden met internet, social media en natuurlijk Facebook. Eigenlijk om een alternatief te bieden aan de mobiele operators. Het project is vervolgens omarmd door de mobiele operators, die het gebruiken om de bestaande leveranciers (Huawei, Ericsson en Nokia) onder druk te zetten.
In de markt zijn er veel meer partijen die een rol willen spelen in het leveren van de hardware en software voor mobiele operators. Het radionetwerk vergt de grootste investeringen vanwege de vele sites en is daarom het meest interessant voor andere partijen. Mede dankzij de geopolitieke discussies in onder andere het Verenigd Koninkrijk, wordt daar gezocht naar alternatieven.
T-Mobile Duitsland – uitrol in 2024?
Ook in Duitsland wordt hard gewerkt aan Open RAN door Deutsche Telekom. In juni 2021 ging de eerste site live in Neubran- denburg. Vorig jaar riepen zij op de beurs in Barcelona dat er dit jaar een grootschalige roll-out zou plaatsvinden. Maar dit jaar werd in Barcelona bekend dat het allemaal weer een jaar is opgeschoven. Daarnaast is gebleken dat de multivendor oplossing die men wil vasthouden, enorm veel extra kopzorgen geeft. In eerste instantie heeft Deutsche Telekom getest met radiozenders van NEC en Fujitsu in combinatie met RAN software van Mavenir. Later werd dit radiozenders van Nokia en Fujitsu in combinatie met Nokia hardware/software. Deutsche Telekom heeft nu gesteld dat leveranciers eerst volledig integratietesten moeten afronden, voordat ze bij een operator aankloppen. Het is dus niet eenvoudiger geworden voor Open RAN.
Binnenkort in Nederland?
De gedachte achter Open RAN snap ik helemaal. Al ruim 10 jaar ben ik zelf ook met open source software voor mobiele netwerken bezig. Maar de huidige 5G snelheden ontwikkelen zich zo snel, dat het niet bij te benen is voor standaard processoren. Daarnaast ontwikkelen de traditionele RAN leveranciers continu door, waardoor het bijna niet mogelijk is om bij te blijven. En nieuwe innovaties zijn veel makkelijker te realiseren binnen één leverancier, dan te moeten afstemmen met vijf verschillende hardware- en softwareleveranciers. Bij Open RAN is het daarom vaak de grootste gemene deler die wordt ontwikkeld. Er ontstaat nu wel een veel groter ecosysteem voor hardware en software, wat vooral voordelen kan bieden voor private netwerken. Op dit moment blijft het duurder, complexer en gebruikt het te veel stroom om echt te kunnen concurreren (zie ook het artikel over MWC23 elders in deze TBM).
Over de auteur
Eildert van Dijken is Principal Consultant bij Strict en is al vele jaren bezig met mobiele communicatie. Hij is vooral betrokken bij connectiviteitsvraagstukken, voert regelmatig onderzoek uit en publiceert over nieuwe technologieën.
