Jako pierwsi w Polsce przetestowaliśmy zwirtualizowaną architekturę sieci RAN (Radio Access Network), czyli właśnie vRAN. Udało się to w jednym z obiektów Orange Labs oraz na dwóch ogólnodostępnych stajach bazowych pod Warszawą. Wszystkie testy przeprowadzaliśmy razem z firmą Altiostar. W telegraficznym skrócie oznacza to przeniesienie części funkcji, które do tej pory realizowała stacja bazowa (dokładnie eNodeB) bliżej sieci rdzeniowej. W przeciwieństwie do innych testów, tym razem „produktem ubocznym” nie był jednak kolejny rekord prędkości transferu. Tak było  wtedy gdy osiągnęliśmy 1,91 Gb/s w transferze mobilnym, odpaliliśmy stację bazową z MIMO 4×4 na wszystkich pasmach nośnych przy Politechnice Warszawskiej, czy też podczas szeregu innych testów w tym roku 😉

Testy vRAN oznaczają coś zupełnie innego – ta technologia jest tak ważna, gdyż stanowi nieodłączny element tego, o czym słyszeliście jako 5G, czyli sieci komórkowej następnej generacji. To jednak temat na tyle istotny, że najlepiej będzie jeśli głos zabiorą najbardziej kompetentni na tym polu.

vRAN, czyli serwery przejmują funkcje stacji bazowych

Pewnie pamiętacie teksty, które pisałem na temat sieci 4G LTE i 3G. Opisywałem w nich zadania stacji bazowych, bez których korzystanie z telefonu komórkowego byłoby niemożliwe. Pierwszym z nich jest nadawanie i odbieranie sygnału. Odpowiada za to antena oraz urządzenie nazywane RRU/RRH (czyli Remote Radio Head). Przetwarza ono sygnał elektryczny z kabla, tak by mógł on być następnie nadany jako fala elektromagnetyczna przez antenę. Kolejnym elementem konstrukcji nazywanej zbiorczo stacją bazową jest moduł systemowy. Fizycznie mieści się on, obok masztu, na przykład w małej metalowej budce. To właśnie to urządzenie zarządza radiem, tak by „wiedziało” ono co i jak ma nadawać. Odpowiada też, za zarządzanie sygnalizacją. Chodzi tu choćby o informowanie telefonu na jakiej częstotliwości oba urządzenia będą się komunikować lub wyszukiwanie telefonu w ramach komórki obsługiwanej przez daną stację bazową. Ostatnim zdaniem stacji bazowej jest łączenie się z sieć rdzeniowa poprzez kabel (światłowód lub Ethernet) lub radiolinię.

Technologia vRAN to mała rewolucja. O ile antena, radionadajnik i odbiornik pozostają na maszcie,  pozostałe elementy, jak już wspomniałem przesuwane są bliżej sieci szkieletowej. A teraz po kolei. Antena nadal pozostaje anteną, zmieniają się nieco jej parametry, lecz nie ma tu mowy o gwałtownym skoku. Również radionadajnik i radioodbiornik działają mniej-więcej po staremu, choć musi być to sprzęt z lepszymi parametrami, by obsługiwać więcej zadań. Kolejnym elementem jest router łączący te elementy z serwerem umiejscowionym w ramach „logiki” systemu oraz geograficznie bliżej sieci szkieletowej. I tyle zostaje przy „choince” i „bombkach” jak zwykli pieszczotliwie mawiać inżynierowie 😉

Pozostałe funkcje, które do tej pory pełniła stacja bazowa zostały przeniesione na serwer, a mówiąc bardziej precyzyjnie – do chmury obliczeniowej. Gdy przeprowadzaliśmy test „w terenie” przenieśliśmy obsługę dwóch stacji bazowych do jednej chmury. Oczywiście możliwości tej technologii są w pełni skalowalne, co oznacza, że do jednej chmury – serwera, będzie można w przyszłości przenieść obsługę nie dwóch, pięciu czy dziesięciu lecz kilkuset stacji bazowych. Oczywiście serwer ten jest połączony  z resztą sieci szkieletowej.

Krok w stronę 5G

Na tym polega główna przewaga vRAN – możemy w przyszłości zastąpić sprzęt znajdujący się obecnie na około 10 tys. stacjach bazowych rozsianych po Polsce kilkudziesięcioma serwerami z odpowiednim oprogramowaniem. Co to zmienia? Po pierwsze zmniejsza liczbę skomplikowanych systemów, a przy dość mocno eksponowanym na warunki zewnętrzne maszcie zostaje tylko to co niezbędne. Zmniejsza to awaryjność sieci. Pozwala to także sprawniej zarządzać zasobami pomiędzy stacjami. Z naszej perspektywy redukuje to koszty, zmniejszając choćby zapotrzebowanie na prąd, czy obsługę rozsianych po Polsce stacji bazowych.

vRAN jest także jednym ze sposobów na  agregację pasm nośnych między stacjami bazowymi. Oznacza to, że jeżeli z jednej stacji będziecie łapać sygnał na częstotliwości 800 MHz, a z drugiej 2600 MHz to pasma będą się agregować, a Wasz internet będzie śmigał odpowiednio szybciej. Magia, prawda? Inną możliwością jest wdrożenie Mobile Edge Computing – w skrócie MEC. To technologia pozwalająca przesunąć świadczenie usług bliżej Was – klientów. W ubiegłym roku taki eksperyment przeprowadziła Nokia, możecie o nim przeczytać tutaj. Na razie takie rozwiązania to pieśń przyszłości, lecz testy już trwają. Co z tego wyniknie? Zobaczymy wkrótce wszyscy.

Testy vRAN to jak wspomniałem na wstępie prawdziwy krok w stronę 5G. Pozwalają na zdobywanie niezbędnych doświadczeń i przygotowanie do wdrożenia systemu w Polsce. By dowiedzieć się więcej o możliwościach technologii 5G posłuchajcie wypowiedzi ekspertów:

Macie pytania dotyczące technologii vRAN? Zapraszam do komentowania.