Software di controllo intelligente O-RAN RAN
Guida per l'utente
SBLOCCARE INNOVAZIONE E VALORE NELLA RETE DI ACCESSO RADIO
Il controller intelligente Juniper O-RAN RAN porta nuovi livelli di agilità del servizio, automazione ed efficienza operativa alle reti mobili.
SINTESI
Le reti di accesso radio aperte promettono di sbloccare una massiccia innovazione, creando nuove opportunità per i fornitori di servizi di fornire servizi differenziati a consumatori, aziende e governi.
Un approccio basato su software alla rete di accesso radio (RAN) trasforma radicalmente il modo in cui i fornitori di servizi creano valore aziendale, migliorano l'esperienza del cliente e accelerano i flussi di entrate provenienti da reti 5G private, edge computing, automazione industriale, veicoli autonomi e molti altri usi inimmaginabili oggi. Un approccio aperto e basato su standard libera gli operatori di rete mobile da soluzioni radio proprietarie e ingenti investimenti di capitale. L'innovazione è sbloccata quando gli operatori possono scegliere soluzioni interoperabili e best-in-class per la RAN.
L'innovazione è il motivo per cui il mondo sta convergendo su Open RAN. La O-RAN Alliance ha più di 300 operatori, fornitori e istituzioni accademiche e di ricerca, tutti membri che creano specifiche e progetti per una rete di accesso radio aperta e più agile. A dicembre 2021, 30 operatori di rete mobile che servono 4.5 miliardi di abbonati sono impegnati in O-RAN. E molte prove dei clienti sono già in corso.
Juniper sta applicando la nostra leadership di rete per accelerare lo sviluppo dell'ecosistema Open RAN. Juniper è uno dei principali contributori di O-RAN Alliance e sta sviluppando soluzioni O-RAN innovative e conformi agli standard, inclusa una piattaforma SMO (Service Management Orchestration), che fornisce orchestrazione, gestione e automazione degli elementi RAN, nonché il RAN Intelligent Controller (RIC), che è responsabile del controllo e dell'ottimizzazione delle funzioni RAN, e svolge un ruolo chiave nelle funzioni di rete come lo slicing della rete, le applicazioni a larghezza di banda elevata ea bassa latenza e le comunicazioni prioritarie.
Questo whitepaper si concentra sul valore che gli operatori di rete mobile possono sbloccare attraverso la piattaforma RIC di Juniper e il vivace ecosistema delle soluzioni O-RAN.
Open RAN sblocca l'innovazione nella rete di accesso radio
L'innovazione nel cloud sta trasformando ogni parte della rete di telecomunicazioni e, con Open RAN, l'innovazione viene applicata alla rete di accesso radio. Open RAN crea una base cloud-native per una maggiore agilità, consentendo agli operatori di rete di accelerare l'erogazione dei servizi e il miglioramento delle funzionalità, ridurre il vincolo del fornitore e tagliare i costi.
La specifica O-RAN Alliance descrive una rete di accesso radio disaggregata e definita dal software. La virtualizzazione delle funzioni di accesso radio porta la potenza dell'infrastruttura automatizzata e nativa del cloud in ogni parte della rete mobile. Le funzioni chiave sono virtualizzate in modo che possano essere eseguite in qualsiasi punto della rete dell'operatore, che si tratti di un sito cellulare, di un edge cloud, di un ufficio centrale o di un data center. Le interfacce tra le funzioni di rete sono interoperabili, programmabili ed estensibili.
Il RIC, che controlla e ottimizza le funzioni RAN, è un componente fondamentale che consente ai fornitori di servizi di portare sul mercato nuovi servizi e funzionalità innovativi più rapidamente. Il RIC offre intelligenza, agilità e programmabilità alle reti di accesso radio e consente applicazioni di terze parti che automatizzano e ottimizzano le operazioni RAN su larga scala, supportando al contempo casi d'uso innovativi. Svolge un ruolo chiave nelle funzioni di rete come lo slicing della rete, l'elevata larghezza di banda, le applicazioni a bassa latenza e le comunicazioni prioritarie.
L'apertura è alla base dell'innovazione. Gli operatori di rete possono scegliere da un ecosistema in crescita di applicazioni di terze parti e hardware di base. Invece di essere bloccati in una selezione limitata di fornitori per la rete di accesso radio, gli operatori di rete possono scegliere le soluzioni più adatte. Gli operatori di rete non sono più legati alle roadmap dei prodotti e alle implementazioni dei prodotti dei fornitori scelti.
È anche un'opportunità senza precedenti per ridurre l'alto costo della RAN, creando più margini di crescita e redditività. Secondo Analysys Mason, la spesa complessiva per apparecchiature RAN e servizi professionali dovrebbe raggiungere i 41 miliardi di dollari entro il 2025. Secondo la ricerca Heavy Reading, gli operatori di rete si aspettano un risparmio di CapEx e OpEx dal 10 al 25% attraverso l'adozione di reti Open RAN.
RAN Intelligent Controller è il sistema operativo della RAN
Il RIC è come il sistema operativo per la RAN. In quanto piattaforma software-defined, il RIC offre intelligenza, programmabilità ed estensibilità alle reti di accesso radio. Il RIC utilizza applicazioni di intelligenza artificiale e machine learning (AI/ML) che automatizzano le operazioni RAN e supportano casi d'uso innovativi. Con il RIC, gli operatori di rete dispongono di una piattaforma per fornire nuove funzioni ed esperienze utente con maggiore agilità e facilità. Gli elementi chiave del RIC includono il RIC Non-Real-Time (Non-RT), il RIC Near-Real-Time (Near-RT) e applicazioni specializzate denominate app e xApps. Il RIC non RT consente un controllo e una guida ai criteri di oltre un secondo sugli elementi RAN e sulle relative risorse tramite app. Abilita anche le funzionalità AI/ML per la RAN. Il RIC non in tempo reale viene eseguito nel cloud dell'operatore di rete.
Il Near-RT RIC è responsabile del controllo ad anello veloce delle funzioni della rete RAN. Fornisce un controllo in meno di un secondo sui nodi e le risorse RAN che sono guidati dal RIC non in tempo reale. Può ospitare e distribuire xApp specializzate.
Il RIC non RT comunica con il RIC Near-RT tramite un'interfaccia A1 per fornire una guida basata su criteri alle app in esecuzione sul RIC Near-RT per ottimizzare il comportamento della RAN, ad esempio per capacità, livelli di servizio specifici del cliente o energia efficienza. Il RIC non RT utilizza dati di rete a lungo termine, come metriche delle prestazioni e dati di arricchimento da applicazioni esterne, per addestrare e generare applicazioni basate su AI/ML. La piattaforma RIC di Juniper si basa su un'architettura di microservizi cloud-native ed è completamente conforme alle specifiche e alle interfacce O-RAN (vedere la figura 1). Supporta sia un'API aperta che un kit di sviluppo software (SDK) per l'integrazione con qualsiasi xApp o app conforme a O-RAN di terze parti, offrendo agli operatori di rete maggiore flessibilità e scelta dei fornitori. RIC di Juniper si integra con SMO di Juniper e altre piattaforme di orchestrazione della gestione dei servizi. Il supporto AI/ML viene fornito tramite il framework AI di Marvis™ Virtual Network Assistant.
Juniper RAN Controller intelligente
Figura 1: RIC di Juniper è completamente conforme alle specifiche e alle interfacce O-RAN, supportando sia un'API aperta che un SDK per l'integrazione con app e app di terze parti. Sfrutta anche il framework AI di Marvis per l'IA e l'apprendimento automatico.
Le app basate sull'intelligenza artificiale sono la base dell'innovazione RAN
rApps e xApps sono alla base dell'innovazione e dell'agilità nella RAN. Queste applicazioni specializzate basate sull'intelligenza artificiale, disponibili presso Juniper e altri fornitori, consentono agli operatori di abilitare nuovi modelli di business, personalizzare l'esperienza di servizio e ottimizzare CapEx e OpEx.
I casi d'uso chiave includono la garanzia del contratto di servizio della porzione RAN, il controllo dell'ammissione sensibile al tenant e alla sezione, la gestione del traffico, l'efficienza energetica, l'ottimizzazione M-MIMO e l'ottimizzazione della qualità dell'esperienza (QoE) (vedere la figura 2).
Figura 2: rApps e xApps sono alla base dell'innovazione e dell'agilità nella RAN. Disponibili presso Juniper e altri fornitori, queste applicazioni specializzate basate sull'intelligenza artificiale consentono agli operatori di abilitare nuovi modelli di business, personalizzare l'esperienza di servizio e ottimizzare l'efficienza operativa.
Diamo un'occhiata a ciascuno di questi casi d'uso.
Slicing della rete: lo slicing della rete è un progresso fondamentale nelle reti 5G, con connettività end-to-end ed elaborazione dei dati personalizzata in base alle esigenze o ai carichi di lavoro specifici del cliente. I livelli di servizio sono garantiti e devono essere costantemente assicurati lungo tutta la catena di consegna. rApps/xApps possono monitorare continuamente ogni sezione e raccogliere metriche delle prestazioni specifiche della sezione. Se l'applicazione rileva una violazione dello SLA, può avviare immediatamente un'azione correttiva apportando le modifiche di configurazione appropriate alle unità centralizzate e distribuite (CU e DU) e aggiornando la politica di conseguenza. Le modifiche vengono monitorate e confermate come conformi ai livelli di servizio specificati (vedere la figura 3).
Controllo dell'ammissione in base al tenant e alla sezione: questa applicazione consente il monitoraggio e l'applicazione in tempo reale delle risorse radio come le unità dati imballate (PDU) per sezione e le apparecchiature dell'utente per sezione. Questo caso d'uso è necessario per fornire servizi prioritari a ospedali, scuole, pubblica sicurezza e altri utenti ad alta priorità per garantire che le comunicazioni siano fornite con efficienza e prevedibilità. 
Figura 3: Il caso d'uso dello slicing della rete consente il monitoraggio continuo e la garanzia dei livelli di servizio per ogni fetta di rete.
Sterzo del traffico—La gestione del traffico consente agli operatori di soddisfare le richieste di capacità evitando investimenti di capitale aggiuntivi. Il RIC e le app associate possono monitorare il carico di rete che cambia dinamicamente, utilizzando algoritmi di guida basati su AI/ML per distribuire il carico a frequenze diverse all'interno della stessa stazione base, alle stazioni base vicine o anche a diverse tecnologie di accesso radio, risultando in utilizzo efficiente delle risorse dell'operatore.
Efficienza energetica—Le previsioni e i controlli basati sull'intelligenza artificiale possono essere utilizzati per ottimizzare l'efficienza energetica della RAN, spegnendo le antenne secondo necessità per aumentare l'efficienza energetica. È inoltre possibile prendere in considerazione informazioni dettagliate su traffico, copertura, interferenza e altri fattori per identificare le tendenze a lungo termine e consentire la pianificazione strategica.
Copertura MIMO massiccia—Un vantaggio chiavetagGrazie al 5G, l'enorme input multiplo e le uscite multiple (M-MIMO) offre una maggiore capacità e riduce al minimo le interferenze. Applicando l'IA/ML e il processo decisionale in tempo reale, il RIC può migliorare in modo proattivo e continuo l'esperienza dell'abbonato anche in aree ad alta densità o in momenti in cui la domanda è in aumento, come nelle città affollate o nei luoghi di intrattenimento.
Qualità dell'esperienza (QoS)—I controlli intelligenti e in tempo reale consentono una migliore esperienza utente per applicazioni sensibili alla latenza o ad alta intensità di larghezza di banda come realtà virtuale cloud, droni o veicoli autonomi. Il RIC e le applicazioni associate possono utilizzare l'analisi per intraprendere azioni basate su criteri, assicurando che gli utenti prioritari mantengano una QoS soddisfacente
anche durante i picchi di carico.
Juniper è leader nell'innovazione O-RAN
In Juniper, forniamo soluzioni di rete che semplificano l'esperienza dell'operatore e offrono un'esperienza utente superiore. Siamo orgogliosi della nostra leadership nel cloud e nel networking e ci impegniamo a consentire un percorso chiaro verso reti aperte, intelligenti e automatizzate. Quella visione si estende alla RAN. RIC di Juniper è una piattaforma aperta e interoperabile. In qualità di fornitore indipendente dalla RAN, noi view la piattaforma RIC come sistema operativo che fornisce agli operatori di rete flessibilità e agilità per creare nuovi modelli di business, personalizzare le esperienze di servizio e ottimizzare CapEx e OpEx. Juniper sta sviluppando il proprio portafoglio di xApps/rApps, incluso il controllo di ammissione tenant-aware e l'assicurazione SLA slice RAN.
La piattaforma RIC di Juniper funziona con qualsiasi funzione di rete conforme a O-RAN, come l'unità centralizzata O-RAN (O-CU) e l'unità distribuita O-RAN (O-DU). La nostra piattaforma RIC offre agli operatori di rete la possibilità di eseguire un'ampia varietà di rApp/xApp di Juniper e di terze parti disponibili in un app store O-RAN. Inoltre, le soluzioni Juniper sono progettate con interfacce aperte sui lati in direzione nord e sud per una più facile integrazione con le soluzioni dei partner nell'ecosistema Open RAN (vedere la Figura 4).
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Piattaforma RIC aperta e interoperabile | • Multifornitore • rApp/xApp di terze parti integrati. • Interoperabilità con Juniper e supporto dell'orchestrazione di gestione dei servizi di terze parti per l'API basata su rete e SDK • SaaS o on-premise. Supporto di ambienti pubblici, privati o ibridi |
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Leadership del settore e degli ecosistemi | • Partnership con i principali fornitori di RU/DU/CU, fornitori e sistemi di rApp/xApp integratori • Contributi a sei dei 10 gruppi di lavoro di O-RAN Alliance • Copresidente del gruppo di attività sui casi d'uso • Presidente del Task Group Slicing |
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Slicing di rete E2E e Competenza nell'orchestrazione |
• Slicing e orchestrazione della rete multicloud, multidominio, multitenant e multivendor • Impegni di slicing della rete con fornitori di servizi di livello 1 |
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Esperienza di rete guidata dall'intelligenza artificiale | • Leadership nel networking basato sull'intelligenza artificiale con Marvis AI Engine • Gartner Magic Quadrant Leader 2021 per infrastrutture LAN cablate e wireless |
Figura 4: Juniper è il capampioning Open RAN, con una piattaforma RIC aperta e interoperabile e leadership del settore e dell'ecosistema, oltre a una profonda esperienza nello slicing della rete, nell'orchestrazione e nell'esperienza di rete basata sull'intelligenza artificiale.
Applicare la nostra esperienza di rete basata sull'intelligenza artificiale alla RAN
Juniper sta applicando la sua esperienza di intelligenza artificiale, apprendimento automatico e scienza dei dati dall'azienda al RIC.
Juniper è un leader riconosciuto nelle reti basate sull'intelligenza artificiale nelle aziende. Gartner ha nominato Juniper il più avanzato in termini di visione e il più alto in esecuzione nel Gartner® Magic uadrant™ 2021 per l'infrastruttura LAN cablata e wireless aziendale.
1 In azienda, Mist AI™ viene utilizzato per ottimizzare le esperienze degli utenti dal client al cloud, inclusa la correlazione automatizzata degli eventi, l'identificazione della causa principale, le operazioni Self-Driving Network™, la garanzia della rete, il rilevamento proattivo delle anomalie e altro ancora.
Competenza nell'orchestrazione di slicing di rete e gestione dei servizi
La nostra piattaforma RIC è anche fondamentale per la nostra visione di costruire una piattaforma SMO che offra:
• Orchestrazione multicloud tra data center perimetrali, data center regionali, data center nazionali e cloud pubblici
• Orchestrazione multidominio attraverso la RAN ei domini di trasporto e di rete principale
• Orchestrazione multi-tenant tra diversi operatori di rete virtuale mobile (MVNO), aziende, host neutrali e altre entità1 "Juniper Networks è stata nominata leader nel 021 Gartner® Magic Quadrant™ per l'infrastruttura LAN cablata e wireless aziendale per il secondo anno consecutivo, il più lontano in completezza di Visione e capacità di esecuzione, 8 novembre 2021, https://newsroom.juniper.net/news/news-details/2021/Juniper-Networks-Named-a-Leader-in-2021-Gartner-Magic-Quadrant-forEnterprise-Wired-and-Wireless-LAN-Infrastructure-for-Second-Consecutive-Year-Furthest-in-Completeness-of-Vision-and-Ability-to-Execute/default.aspx
Gartner Disclaimer: Gartner Magic Quadrant for Enterprise Wired and Wireless LAN Infrastructure, Mike Toussaint, Christian Canales, Tim Zimmerman, 15 novembre 2021.
Gartner non sostiene alcun fornitore, prodotto o servizio descritto nelle sue pubblicazioni di ricerca e non consiglia agli utenti di tecnologia di selezionare solo quei fornitori con le valutazioni più alte o altra designazione. Le pubblicazioni di ricerca di Gartner consistono nelle opinioni dell'organizzazione di ricerca e consulenza di Gartner e non devono essere interpretate come dichiarazioni di fatto. Gartner declina ogni garanzia, espressa o implicita, in relazione a questa ricerca, comprese eventuali garanzie di commerciabilità o idoneità per uno scopo particolare.
GARTNER e Magic Quadrant hanno marchi registrati e marchi di servizio di Gartner, Inc. e/o delle sue affiliate negli Stati Uniti ea livello internazionale e sono qui utilizzati con autorizzazione. Tutti i diritti riservati.
Juniper SMO offre lo slicing della rete end-to-end con il supporto per gli SLA prescritti attraverso la RAN e le reti di trasporto e core (vedere la Figura 5). L'implementazione SMO di Juniper supporta gli standard CSMF (Communication Service Management Function), Network Slice Management Function (NSMF) e Network Slice Subnet Management Function (NSF) definiti da 3GPP.
Juniper SMO offre lo slicing della rete end-to-end con il supporto per gli SLA prescritti attraverso la RAN e le reti di trasporto e core (vedere la Figura 5). L'implementazione SMO di Juniper supporta gli standard CSMF (Communication Service Management Function), Network Slice Management Function (NSMF) e Network Slice Subnet Management Function (NSF) definiti da 3GPP.
Promuovere un ecosistema aperto
L'innovazione congiunta è fondamentale per la creazione di un ecosistema di soluzioni best-in-class e per accelerare l'implementazione. Juniper sta lavorando in tutta la comunità, con operatori mobili, fornitori di piattaforme, fornitori di apparecchiature, fornitori di applicazioni RIC e integratori di sistemi, per fornire Open RAN.
L'architettura RIC di Juniper supporta sia un'API aperta che un SDK per un'integrazione semplificata con applicazioni e sistemi di terze parti. L'approccio di Juniper è progettato per semplificare la portabilità delle applicazioni, offrendo agli sviluppatori e ai clienti più opzioni. Durante lo sviluppo di xApps/rApps per il RIC, gli sviluppatori possono scegliere di utilizzare un'API basata sulla rete, che elimina le dipendenze in fase di compilazione, o un'API basata su SDK che sfrutta la libreria di supporto Juniper.
Juniper ha collaborato con Rakuten e Intel per offrire routing integrato e Open RAN in un'unica piattaforma, che crea vantaggi in termini di costi e operativi per i fornitori di servizi. Rakuten Symphony, Intel e Juniper Networks introducono la RAN distribuita di nuova generazione e la soluzione di trasporto per semplificare ulteriormente le implementazioni di Open RAN su larga scala | Juniper Networks Inc..
Juniper e Intel stanno collaborando su app specifiche della piattaforma RIC per migliorare l'esperienza del cliente, massimizzare il ROI e promuovere l'innovazione dell'ecosistema. Juniper e Intel stanno anche lavorando insieme per sviluppare Juniper RIC. La piattaforma Intel FlexRAN sarà preintegrata e preconvalidata per accelerare l'innovazione e il time-to-value.
Juniper e AirHop stanno collaborando per integrare le applicazioni di ottimizzazione e automazione RAN consolidate sul campo di AirHop nel RIC di Juniper. L'integrazione accelererà e semplificherà le implementazioni della rete 4G e 5G e aumenterà l'efficienza spettrale. Ulteriori informazioni sull'integrazione con AirHop.
Diversi operatori di rete globali di primo livello stanno conducendo prove delle soluzioni SMO e RIC di Juniper. Juniper sta dimostrando il caso d'uso del controllo dell'ammissione presso un operatore di telefonia mobile europeo di livello 1 con Parallelo senza fili CORSE.
Juniper sta inoltre dimostrando l'orchestrazione del dominio RAN e lo slicing della rete presso un altro operatore mobile europeo di livello 1 con Sistemi Casa fornendo la CU/DU/RU.
Juniper è un capampione di Open RAN e membro fondatore della O-RAN Alliance. Contribuiamo a sei gruppi di lavoro e serviamo come presidente e copresidente dei gruppi di attività di slicing e casi d'uso. Juniper è anche un editore delle specifiche RIC all'interno della O-RAN Alliance. Continuiamo a partecipare attivamente e contribuire ad altre O-RAN
Gruppi di lavoro dell'Alleanza.
Conclusione
Reti 5G private, reti di stadi, telemedicina, veicoli intelligenti, droni, robot: il futuro è illimitato e molti altri casi d'uso verranno immaginati e trasformati in realtà. È tempo di scatenare l'innovazione 5G con Juniper. Con il RIC di Juniper e le sue app basate sull'intelligenza artificiale come cervelli dell'innovazione, i fornitori di servizi avranno l'agilità per massimizzare l'opportunità del 5G, offrire esperienze utente ottimizzate e aumentare l'efficienza operativa.
Prossimi passi
Per saperne di più sulle soluzioni Juniper per Open RAN, visita www.juniper.net/us/en/solutions/5g-networking/openran.html.
Informazioni su Juniper Networks
In Juniper Networks, ci dedichiamo a semplificare drasticamente le operazioni di rete e promuovere esperienze superiori per gli utenti finali. Le nostre soluzioni offrono informazioni, automazione, sicurezza e intelligenza artificiale leader del settore per ottenere risultati aziendali reali. Crediamo che alimentare le connessioni ci avvicinerà, consentendo a tutti noi di risolvere le più grandi sfide del mondo in termini di benessere, sostenibilità e uguaglianza.
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Documenti / Risorse
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Software di controllo intelligente JUNIPer O-RAN RAN [pdf] Guida utente Software di controllo intelligente O-RAN RAN, software di controllo intelligente O-RAN RAN, software di controllo, software |
