Wie Aufteilung, White-Box-Netzwerke und Virtualisierung traditionelle Telekommunikationsanlagenmärkte umgestalten

Einführung: Die Transformation der traditionellen RAN-Architektur

Seit Jahrzehnten wird die Branche des Radio Access Network (RAN) von wenigen großen Anbietern von Telekommunikationsgeräten dominiert, die komplette proprietäre Lösungen, einschließlich Basisband-Einheiten (BBU), bereitstellen.Fernfunkgeräte (RRU), Antennen und Netzwerkmanagementsysteme.

Die traditionelle RAN-Architektur stützte sich stark auf eng integrierte Hardware und Software.Sicherstellung der Leistungsoptimierung, aber Herausforderungen wie hohe Bereitstellungskosten, begrenzte Flexibilität und Lieferantenabhängigkeit.

Mit der rasanten Entwicklung von 5G-Netzwerken, Cloud Computing und Edge-Technologien tritt die Branche in eine neue Phase ein:Öffnetes RAN (Open Radio Access Network).

Das Open RAN zielt darauf ab, das geschlossene Ökosystem durch die EinführungHardware-Software-Entkopplung, offene Schnittstellen, Virtualisierung und Interoperabilität zwischen mehreren AnbieternDiese Transformation verändert die Rolle von BBU- und RRU-Geräten und schafft neue Chancen und Herausforderungen für traditionelle Telekommunikationsanlagenhersteller.

1Was ist Open RAN?

Open RAN ist eine Brancheninitiative, die darauf abzielt, eine flexiblere und offene Architektur für Mobilfunknetze zu schaffen.

Die Grundidee ist einfach:

Netzwerkhardware von Softwarefunktionen trennen und Geräten verschiedener Hersteller durch standardisierte Schnittstellen zusammenarbeiten lassen.

In traditionellen RAN-Systemen:

• Die BBU- + RRU- + Software wird in der Regel von einem Anbieter bereitgestellt.

• Hardware und Software sind tief integriert.

• Die Betreiber haben nur begrenzte Möglichkeiten.

In offenen RAN-Systemen:

• Funkgeräte (RU), verteilte Geräte (DU) und zentralisierte Geräte (CU) können von verschiedenen Anbietern stammen.

• Netzwerkfunktionen können auf Computing-Plattformen für allgemeine Zwecke ausgeführt werden.

• Offene Schnittstellen ermöglichen die Interoperabilität zwischen verschiedenen Komponenten.

Ziel ist die Schaffung eines wettbewerbsfähigeren, skalierbaren und kosteneffizienteren Telekommunikationsökosystems.

2. Die Entwicklung vom traditionellen RAN zum offenen RAN

Traditionelle RAN-Architektur

Ein herkömmliches RAN besteht hauptsächlich aus:

BBU (Baseband Unit)

Die BBU ist verantwortlich für:

• Signalverarbeitung

• Funkressourcenmanagement

• Netzsteuerungsfunktionen

• Zeitplanung der Datenübermittlung

RRU (Remote Radio Unit)

Die RRU bearbeitet:

• Umwandlung der Funkfrequenz

• Signalverstärkung

• Drahtlose Übertragung und Empfang

In traditionellen Netzen:

BBU + RRU + proprietäre Software = vollständige RAN-Lösung

Dieses Modell bietet eine hervorragende Leistung, schafft aber Verkäufer-Lock-in.

Offene RAN-Architektur

Open RAN teilt traditionelle BBU-Funktionen in kleinere softwarebasierte Komponenten auf:

RU (Radio-Einheit)

Äquivalent zum traditionellen RRU, verantwortlich für die HF-Verarbeitung.

DU (vertriebene Einheit)

Handhabung von Echtzeit-Baseband-Verarbeitungsprozessen.

Zentrale Einheit (CU)

Bietet eine höhere Netzwerkaufbereitung und -steuerung.

Die Architektur wird:

RU + DU + CU + offene Schnittstellen

Dies ermöglicht es den Betreibern, Produkte verschiedener Lieferanten zu mischen und abzugleichen.

3Hardware-Software-Entkoppelung: Der wesentliche Wandel

Eine der größten Veränderungen durch Open RAN ist die Trennung von Hardware und Software.

Traditionelles Modell

Ein Telekommunikationsanbieter bietet:

• Personalisierte Hardware

• Eigentumschips

• Eigene Betriebssysteme

• Integrierte Netzwerksoftware

Die Betreiber sind bei Upgrades und Wartung stark von einem Lieferanten abhängig.

Offenes RAN-Modell

Netzwerkfunktionen werden zu Softwareanwendungen, die auf standardisierten Hardwareplattformen ausgeführt werden.

Zum Beispiel:

• Die Basisbandverarbeitung kann auf kommerziellen Servern ausgeführt werden.

• Netzwerkintelligenz kann über Cloud-Plattformen verwaltet werden.

• Software-Upgrades können eingesetzt werden, ohne physische Geräte zu ersetzen.

Dieser Ansatz ähnelt der Transformation in der IT-Branche, bei der Cloud Computing traditionelle dedizierte Hardwaresysteme ersetzte.

4. White-Box-Ausrüstung: Eine neue Chance für Telekommunikationshardware

White-Box-Netzwerke beziehen sich auf Hardware-Geräte, die mit standardisierten Komponenten ohne proprietäre Einschränkungen gebaut wurden.

In Open-RAN-Umgebungen ermöglichen White-Box-Lösungen Betreibern den Kauf von:

• Standardcomputerhardware

• Open-Source-Software

• unabhängige Funkgeräte

Anstatt ein komplettes proprietäres System zu kaufen.

Vorteile von White-Box RAN

1. Niedrigere Hardwarekosten

Die Betreiber können kostengünstige Hardwarelieferanten auswählen, anstatt sich nur auf traditionelle Telekommunikationsriesen zu verlassen.

2. Größere Flexibilität der Lieferkette

Die Betreiber können die Abhängigkeit von einem einzigen Anbieter vermeiden.

3Schnellere Innovation

Softwareentwickler können die Netzwerkfunktionen unabhängig von Hardwareherstellern verbessern.

Allerdings stellt das RAN-White-Box auch Herausforderungen mit sich:

• Höhere Komplexität der Integration

• Anspruchsvolleres Netzmanagement

• Bedarf an stärkeren technischen Fähigkeiten

Die Betreiber müssen eine größere Verantwortung für die Systemintegration und -optimierung übernehmen.

5. Offene Schnittstellen: Verkäuferbarrieren durchbrechen

Offene Schnittstellen sind die Grundlage des Open RAN.

Die wichtigste Schnittstelle ist dieOffene Fronthaul-Schnittstelle, die Eisenbahnunternehmen und DU verbindet.

Herkömmliche RAN:

RRU BBU (eigene Schnittstelle)

Öffnen von RAN:

RU DU (Standardisierte offene Schnittstelle)

Zu den Vorteilen gehören:

• Kompatibilität mit mehreren Herstellern

• Erleichterung der Netzausweitung

• Verringerte Kosten für den Ausrüstungsaustausch

• Ein wettbewerbsfähigeres Lieferantenökosystem

Für Telekommunikationsbetreiber bedeutet dies, dass sie wählen können:

• Eisenbahngesellschaften von einem Anbieter

• DU-Software eines anderen Anbieters

• Cloud-Infrastruktur eines Drittanbieters

6Die Auswirkungen auf die traditionellen Anbieter von Telekommunikationsgeräten

Das offene RAN schafft sowohl Chancen als auch Druck für etablierte Telekommunikationsanbieter.

Große traditionelle Anbieter haben das gesamte RAN-Ökosystem durch integrierte Lösungen kontrolliert.

Die Umstellung auf Open RAN verändert ihr Geschäftsmodell.

Herausforderungen

1. Verringerte Hardware-Differenzierung

Wenn Hardware standardisiert wird, verlagern sich Wettbewerbsvorteile von:

• Eigentümliches Hardware-Design

in Richtung:

• Softwarefähigkeiten

• Netzwerkoptimierung

• Dienstleistungsqualität

2. Erhöhte Konkurrenz

Offene Schnittstellen ermöglichen es neuen Unternehmen, Cloud-Anbietern und Softwareunternehmen, in den Telekommunikationsmarkt einzusteigen.

Zu den potenziellen Wettbewerbern gehören:

• Unternehmen für Cloud Computing

• Halbleiterhersteller

• Anbieter von Netzwerksoftware

3. Veränderung der Einnahmenmodelle

Traditionelle Anbieter können Druck auf die Ausrüstungsmargen spüren, da die Betreiber mehr Lieferanten haben.

Das zukünftige Wachstum hängt möglicherweise stärker von

• Lizenzierung von Software

• Netzmanagementplattformen

• Berufliche Dienstleistungen

7. Gelegenheiten durch Open RAN

Trotz der Herausforderungen schafft Open RAN erhebliche Chancen.

Für Telekommunikationsbetreiber

Das offene RAN ermöglicht:

• Niedrigere Einsatzkosten

• Flexible Ausweitung des Netzes

• Schnelleres Technologie-Upgrade

• Verringerte Abhängigkeit von Lieferanten

Für Lieferanten neuer Geräte

Unternehmen, die sich auf:

• Funktechnik

• Netzwerksoftware

• Cloud-Infrastruktur

• Edge Computing

Die Kommission ist der Auffassung, daß die

Für Hardwarehersteller

Die Nachfrage nach:

• Hochleistungs-HF-Komponenten

• Erweiterte RRU/RU-Module

• Energieeffiziente Funkgeräte

wird weiter wachsen, wenn die Betreiber mehr 5G-Netzwerke einsetzen.

8Die Zukunft der BBU- und RRU-Ausrüstung

Obwohl Open RAN die Architektur verändert, werden BBU- und RRU-Geräte nicht verschwinden.

Stattdessen werden sich ihre Rollen weiterentwickeln.

RRU Evolution → Intelligente Funkstation

Die künftigen RRU werden:

• Mehr Software-definiert

• Energieeffizienter

• Einfacher zu integrieren

Zu den neuen Technologien gehören:

• Massive MIMO

• Erweiterte HF-Chips

• KI-basierte Optimierung

BBU Evolution → Cloud-basierte Basebandverarbeitung

Die traditionellen physikalischen BBUs werden sich allmählich in folgende Einheiten verwandeln:

• Virtualisierte Netzwerkfunktionen

• Cloud-native Softwareplattformen

• Edge-Computing-Anwendungen

Das zukünftige Basisband wird weniger um Hardware-Boxen und mehr um Software-Intelligenz gehen.