Nokian pääjohtaja Pekka Lundmark on jo sanonut, että vanha tapa toimittaa koko verkko operaattorille on tullut tiensä päähän. Markkina on muuttumassa merkittävästi. Tällä hetkellä kohutaan eniten kirjainyhdistelmästä O-RAN. Avoimilta radioverkoilta odotetaan paljon, kerrotaan uudessa ETNdigi-erikoislehdessä.

ETN osallistui maaliskuussa Analog Devicesin järjestämään webinaariin, jossa Open RAN -yhteenliittymä esitteli tämän hetken tilannettaan ja tekniikan lähitulevaisuuden haasteita. Tilaisuudessa olivat mukana ADI:n langattoman tietoliikenteen liiketoiminnasta vastaava Joe Barry, Vodafonen verkkosuunnittelun johtaja Paco Martin, Facebook Connectivityn johtaja Jaydeep Ranade ja Marvellin prosessorikehitystä johtava Raj Singh.

Vodafonen Martin kertoi, että operaattorilla on Iso-Britanniassa jo kentällä testikäytössä 2600 O-RAN- tukiasemaa, joten kyse on nopeasti yleistyvästä trendistä.

O-RAN-verkkojen eduksi nähdään ennen kaikkea se, että sen myötä verkko- tekniikan innovaatiovauhti voi kasvaa. ADI:n Joe Barryn mukaan 5G mahdollis- taa monenlaisia uusia sovelluksia ja O- RAN-arkkitehtuurin avulla näitä voidaan toteuttaa nopeammin.

Facebookin Jaydeep Ranaden mukaan operaattorit hyötyvät siitä, ettei verkkoja enää ole lukittu yhden toimittajan laitteisiin tai ohjelmistoihin. - Virtualisoinnin kasvaessa operaattorit voivat nopeammin kehittää uusia rahavirtoja.

Marvellin Raj Singhin mukaan toimintojen virtualisointi johtaa myös haasteisiin esimerkiksi latenssin osalta. Fyysistä tasoa eli varsinaista radiota ei voida virtualisoida. – Jos halutaan pitää kiinni 5G:n yhden millisekunnin latenssi- lupauksesta radiosta radioon, fyysinen raja yhteyksille on 112 kilometriä, Singh muistutti.

Vodafonen Paco Martinin mukaan tässä on vielä yrityksille työsarkaa. – Esimer- kiksi mMIMO-ratkaisuissa (massive MIMO) O-RAN ei vielä yllä dedikoitujen verkkoratkaisujen ja antennien tasolle.

Marvellin Singhin mukaan O-RAN- verkkojen pitää toteuttaa sama peitto,

sama suorituskyky ja samat toiminnot, joihin kuluttajat ovat tottuneet. Perinteisillä laitevalmistajille on takanaan 40 vuotta mobiilitekniikan tuotekehitystä ja palkkalistoillaan 15-20 tuhatta kehittäjää, eikä mikään O-RAN-ekosysteemiin kuuluva uusi verkkolaiteyritys pysty tähän tuotekehitysresurssiin vastaamaan.

Facebookin Ranade vaatikin, että O- RAN-tekniikkaa kehitetään laajan yhteistyön kautta. – Tarvitaan standardeja ja sertifiointeja, jotta riittävän laaja valmistajien ekosysteemi rakentuu ja jotta idea plug-and-play -tyyppisistä komponenteista toteutuu.

Suomalaisia tietenkin kiinnostaa se, miten Nokia pärjää muuttuvilla markkinoilla. Nokian liikevaihdosta valtaosa tulee edelleen mobiiliverkoista. Mutta entäpä tulevaisuudessa? Nokia on ollut aktiivinen jäsen O-RAN Alliancessa ja ainakin yhtiön mobiiliverkoista vastaava johtaja Tommi Uitto uskoo, että tämä osoittautuu tulevaisuudessa kilpailueduksi.

- Olemme täysin omistautuneet O- RANiin. Yhteenliittymän 27 operaattori- jäsenestä 23 on meidän asiakkaitamme. Uskon, että voimme voittaa markkinoita olemalla mukana kehityksessä ja varmistamalla, että omat piirimme tukevat O-RAN-kehitystä, Uitto maalaili.

O-RANissa on kyse paitsi mobiiliverkon eri osien irrottamisesta toisistaan, niiden välisten rajapintojen avoimuudesta sekä ohjelmiston irrottamisesta raudasta.

– Ohjelmistojen osuus kasvaa koko ajan. Radiota ei voi virtualisoida, mutta sofistikoitu keilanmuodostus (beamforming) tekee ohjelmistosta yhä tärkeämmän osan radiota, Uitto selvensi.

Heti tilaisuutensa jälkeen ADI esitteli ASIC-pohjaisen ratkaisun O-RAN- määritysten kanssa yhteensopiville 5G- radioyksiköille. Alusta on tärkeä askel O-RAN-verkkojen kehityksessä.

Tähän asti iso osa O-RAN-laitteiden toiminnallisuutta on toteutettu FPGA- piirein. Tämä on tarkoittanut, että tehonkulutuksen ja kustannusten osalta ratkaisut eivät ole olleet kilpailukykyisiä. Erityisesti perinteisten valmistajien ASIC- tyyppisiin, sovelluskohtaisiin piireihin verrattuna ero on ollut iso.

ADI:n uusi radioalusta sisältää kaikki O- RAN-yhteensopivan 5G-radioyksikön edellyttämät ydintoiminnot. Mukana on kantataajuuslaskennan ASIC-piiri, ohjelmistopohjaiset lähetinvastaan- ottimet, signaalinkäsittely ja tehonsyöttö. Alusta on suunniteltu tuomaan O-RAN- radio-osaan lisää suorituskykyä samalla, kun laitteisto istutetaan pienempään kokoon ja sen tehonkulutusta pienennetään.

Suorituskyky on silti edelleen O-RAN- verkkojen akilleen kantapää. Sitä ei vielä

ADI:n uusi alusta vielä ratkaise. Yhtiön itsensä mukaan perinteiset laitevalmis- tajat toimittavat edelleen fyysiset radio/ antenniyksiköt verkkoihin. ADI:n mukaan toimittajien määrä kuitenkin kasvaa O- RAN-tekniikan kypsyessä.

Esimerkiksi Ericsson toimittaa jo aktiiviantenneja joissa on 64 antennia sekä lähetykseen että vastaanottoon. Tähän 64T64R-kapasiteettiin Analog Devicesinkaan uusi alusta ei yllä. Uudella radioalustalla voidaan toimittaa makro- ja piensolujen tukiasemiin tukiasemia, joissa on 8 tai vähemmän lähetys/ vastaanottoantenneja. Myöhemmin tänä vuonna tulossa on ratkaisuja, joissa antenneja on enemmän, yhtiöstä muotoiltiin.

Lyhyesti sanottuna Nokia ja Ericsson ovat vielä edellä mMIMO-tekniikan kehityksessä, mutta asemansa säilyttääkseen niiden tuotekehityksen pitää paiskia melkoisesti töitä.

Artikkeli on ilmestynyt uudessa ETNdigi-lehdessä. Tehoelektroniikkaan keskittyneen lehden pääset lukemaan täältä.