Open RAN eli avoin radioverkkoyhteys on tekniikka, josta 5G-verkoissa nyt puhutaan. Näyttää siltä, että Huawein kieltävät operaattorit vaihtavat laajasti nimenomaan O-RAN-toteutuksiin. Tähän asti on ajateltu, ettei O-RAN taivu verkkojen adaptiivisiin antenneihin ja mMIMO-toteutuksiin.
Massiivinen MIMO tarkoittaa antennielementtiä, joka tukee tällä hetkellä 64 samanaikaista lähetys- ja vastaanottoyhteyttä. Antennielementti on monimutkainen rakenne, jossa yksittäisen antennin pitää älytä löytää käyttäjä sektorilta ja keskittää radioenergia tähän päätelaitteeseen.
Niin Nokia, Huawei kuin Ericssonkin kehittävät näitä mMIMO-antenneja. Nokia on testannut 64 antennin paneeleita esimerkiksi amerikkalaisen Sprintin kanssa. Ericsson esitteli vastikään T64R64-antennin, joka painaa vain 20 kiloa.
O-RAN-ekosysteemissä kehitetään myös antennielementtejä, mutta moni on nähnyt, etteivät nämä yritykset pysty kisaamaan Ericssonin ja Nokian kanssa antenneissa. FPGA-valmistaja Xilinxin järjestämässä O-RAN-seminaarissa kuitenkin vakuuteltiin, että tulossa on myös mMIMO-antenneja O-RAN-leiristä.
O-RAN-tekniikkaa edistää ORPC-järjestö (Open RAN Policy Coalition). Sen johtaja Diane Rinaldo kertoi, että yksi tavoitteena järjestöllä on halu nähdä laajempi valmistajien joukko 5G-verkoissa ja halu estää yhdestä maasta tulevan valmistajan dominanssi. Kun Rinaldolta kysyttiin, miten pohjoismaiset valmistajat näihin tavoitteisiin istuvat, vastausta ei tullut.
Tällä hetkellä kaikki suuret operaattorit testaavat O-RAN-ratkaisuja. Mikäli operaattorilla on mahdollisuus valita, he valitsevat O-RANin, Rinaldo hehkutti. Samaa vakuutti O-RAN-laitevalmistaja Altiostarin tuotehallinnan johtaja Anil Bhandari.
- Radioyksikkö on RAN-verkon selvästi kallein komponentti. Sen jälkeen, kun arkkitehtuurissa erotellaan ohjelmisto raudasta, toimintoja voidaan tuoda ja lisätä xAPPs-sovelluksilla, jotka ovat RAN-ohjaimessa ajettavia sovelluksia.
Kyse on paradigman muutoksesta mobiiliverkoissa. Tähän muutokseen Nokiakin valmistautuu, sillä viime viikolla yritys esitteli ensimmäisen kaupallisen xAPPs-sovelluksen, jolla voidaan älykkäästi ohjata yhteyden hallintaa O-RAN-pohjaisissa verkoissa.
Uudesta arkkitehtuurista on monia etuja, O-RAN-leiri vakuuttaa. Verkon komponentteja voi valita eri valmistajilta ja toiminnallisia osia voi rakentaa eri tavoin. Operaattorin tehtävä on valita toimittajat ja verkon rakenne sen mukaan, mitkä kapasiteetti- ja ennen kaikkea latenssivaatimukset ovat. Altiostarin tärkein asiakas on japanilainen Rakuten ja ainakin Anil Bhandarin mukaan verkon luotettavuus on viiden ysin luokkaa. Kova lukema, kun verkossa on yli 35 tuhatta radiota ei taajuusalueilla (4G, 5G, mm-aallot).
O-RAN-komponenteissa on tällä hetkellä yksi iso haaste: ne perustuvat pääosin ohjelmoitaviin FPGA-piireihin. Esimerkiksi Xilinxin viime vuonna esittelemä T1 Telco Accelerator Card käy tukiaseman kantataajuuslaskennan virtualisointiin.
Operaattorin kannalta iso kysymys on se, voidaanko FPGA-pohjaisilla laitteilla vastata 5G-verkkojen kapasiteetin kysyntään. Vanhat 4G-antennipaneelit pitää jollakin aikataululla vaihtaa 5G-mMIMO-antenneihin, jotta käytettävissä oleva taajuuskaista saadaan käytettyä mahdollisimman tehokkaasti.
Ericsson kertoi vastikään panostavansa voimakkaasti omien järjestelmäpiirien kehitykseen Ericsson Silicon -nimellä. Nokia on tehnyt samaa jo pitkään ReefShark-piireillä, joiden kehitykseen yhtiö on investoinut satoja kehittäjiä ja varovaisesti arvioiden satoja miljoonia euroja. Ovatko Nokia ja Ericsson siis väärässä?
Xilinxin langattomista ratkaisuista vastaavan Brendan Farleyn mukaan ei ole mitään syytä, minkä takia ORAN ei voisi vastata 5G-verkkojen mMIMO-radiovaatimuksiin. Tiettävästi ensimmäinen pienikokoinen O-RAN-pohjainen mMIMO-radio on jo julkistettu.
Farleyn mukaan Nokia, Huawei ja Ericsson voivat käyttää omia ASIC-piirejään, koska heillä on kriittinen massa: oman kalliin ASICin kehittäminen tulee lopulta kannattavaksi. – Esimerkiksi NEC:llä ja Samsungilla ei tällaista kriittistä massaa ole.
Lähivuosina tulee olemaan mielenkiintoista seurata, mihin suuntaan O-RAN vie mobiiliverkkojen kehitystä. Sinänsä uutta tekniikkaa järjestö ei tuo, kaikki ratkaisut ovat 3GPP-standardoituja. Mutta jääkö verkkojen ulommaisin pää eli älykäs antenni vanhojen valmistajien pelikentäksi?
Nokiakin puhuu ensimmäisen xAPPs-sovelluksensa yhteydessä, että sillä voidaan toteuttaa ”lähes reaaliaikainen” RAN-verkon ohjaus (RAN Intelligent Controller). Katsooko Nokia, että suorituskyvyltään, energiatehokkuudeltaan ja kustannuksiltaan paras ratkaisu vaatii silti dedikoitua prosessointia? Sen aika näyttää.
ABI Researchin ennusteen mukaan O-RAN-ratkaisujen osuus makrosoluista voisi kasvaa jopa 75 prosenttiin mobiiiverkoista vuoteen 2030 mennessä. Tällöin esimerkiksi O-RAN-radioyksiköitä myytäisiin lähes 70 miljardilla dollarilla.
Erittäin hyvällä hyötysuhteella lämpöenergiaa tuottava tai poistava ilmalämpöpumppu yleistyy edelleen kaikkialla maailmassa. Toshiba on kehittänyt suunnittelijoiden avuksi pitkälle integroidun referenssimallin, jonka pohjalta on helppo rakentaa hyvin energiatehokas lämpöpumppu optimoiduin kustannuksin.