با ورود شبکه‌های نسل‌های بالاتر که تکنولوژی‌های مختلفی در باندهای فرکانسی متفاوت را در بردارند، پیچیدگی شبکه‌های سلولار روز به روز بیشتر می‌شود. تحولات جدیدی از قبیل Massive MIMO، امواج میلی‌متری، ارتباطات زیر-تراهرتز و slicing رخ داده است که ارتقا مداوم و نگهداری زیرساخت‌های شبکه متناسب با این تکنولوژی‌ها و روندهای جدید، موجب تحمیل هزینه‌های اولیه و عملیاتی سنگینی بر اپراتورهای شبکه‌های موبایل می‌شود.
چالش‌های شبکه‌های RAN سنتی
شبکه دسترسی رادیویی (RAN) به صورت سنتی به این شکل است که عناصر آن به صورت واحدهای یکپارچه و تماماً در یک قالب توسط تعداد محدودی از تامین‌کنندگان قابل ارائه هستند. این نوع از شبکه RAN با چالش‌های زیادی همراه است:
محدودیت در پیکربندی مجدد: عدم امکان تنظیم عملکرد عناصر شبکه برای پشتیبانی از استقرارهای متنوع و پروفایل‌های ترافیکی مختلف.
هماهنگی محدود بین نودهای شبکه: محدودیت در بهینه‌سازی و کنترل مشترک تجهیزات RAN.
وابستگی به تامین‌کننده: محدودیت و چالش در انتخاب تامین‌کنندگان مختلف برای استقرار و واسط‌های تجهیزات RAN.
با توجه به این شرایط، مدیریت بهینه منابع رادیویی و استفاده کارآمد از طیف بسیار چالش‌برانگیز می‌شود.
راه‌حل Open RAN
برای غلبه بر این محدودیت‌ها، در دهه گذشته چندین تحقیق و پژوهش برای استانداردسازی شبکه Open RAN به عنوان پارادایم جدید برای RAN آینده ارائه شده است. Open RAN تحولات شگرفی در اکوسیستم تلکام ایجاد کرده است. استقرار Open RAN بر اساس عناصر مجزا از هم، مجازی‌سازی‌شده و مبتنی بر نرم‌افزار است که از طریق رابط‌های باز و تعریف‌شده به هم متصل شده‌اند و می‌توانند از تامین‌کنندگان مختلفی باشند و در عین حال قابلیت تعامل با یکدیگر را دارند.
ویژگی‌های Open RAN
عناصر مجزا و مجازی‌سازی‌شده: اجزای RAN به صورت مجزا از هم و بر اساس اصول مجازی‌سازی و نرم‌افزار تعریف شده‌اند.
رابط‌های باز و تعریف‌شده: عناصر مختلف از طریق رابط‌های باز به یکدیگر متصل شده و توسط کنترل‌کننده‌های هوشمند بهینه‌سازی می‌شوند.
انعطاف‌پذیری و پیکربندی مجدد: جداسازی و مجازی‌سازی، استقرار انعطاف‌پذیر بر اساس اصول ابری را امکان‌پذیر می‌سازد.
تنوع تامین‌کنندگان: رابط‌های باز با قابلیت تعامل با یکدیگر به اپراتورها این امکان را می‌دهد تا تجهیزات را از تامین‌کنندگان مختلف تهیه کنند.
کنترل هوشمند مبتنی بر داده: رابط‌های باز و پشته‌های پروتکل تعریف‌شده توسط نرم‌افزار، قابلیت کنترل هوشمند حلقه‌بسته مبتنی بر داده را برای RAN ممکن می‌سازند.
اهمیت Open RAN در اکوسیستم تلکام
با توجه به تمامی مطالب ذکر شده، درک مفاهیم Open RAN، معماری و رابط‌های آن و همچنین نحوه کارکرد آن برای محققان و متخصصان در جامعه مخابرات بیسیم بسیار مهم است. Open RAN با ایجاد انعطاف‌پذیری بیشتر، کاهش وابستگی به تامین‌کنندگان خاص و بهبود قابلیت‌های بهینه‌سازی، می‌تواند نقش مهمی در توسعه و نگهداری شبکه‌های سلولار پیشرفته ایفا کند.
استقرار Open RAN نه تنها باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی و بهبود کارایی شبکه می‌شود، بلکه با فراهم کردن امکان ورود تامین‌کنندگان کوچکتر به بازار، رقابت را افزایش داده و در نهایت به نفع کاربران نهایی خواهد بود.
Open RAN به عنوان یک راهکار نوین و کارآمد، پاسخگوی نیازهای متنوع و پیچیده شبکه‌های سلولار پیشرفته است. این فناوری با بهره‌گیری از اصول مجازی‌سازی و نرم‌افزارهای تعریف‌شده، امکاناتی را برای اپراتورها فراهم می‌کند که در نهایت منجر به بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش انعطاف‌پذیری شبکه‌های رادیویی خواهد شد. برای محققان و متخصصان حوزه مخابرات بیسیم، آشنایی و تسلط بر مفاهیم و کاربردهای Open RAN ضروری و حائز اهمیت است.
عناصر مجزا از هم در ساختار شبکه Open RAN
برای مطالعه بیشتر در خصوص مفاهیم کامل Open Ran و همچنین چالش‌های موجود در این حوزه به مقاله “Understanding O-RAN Architecture, Interfaces, Algorithm, Security, and Research Challenges” مراجعه فرمایید.
همچنین برای آشنایی بیشتر با این موضوع میتوانید با کلیک بر روی «معرفی دوره‌ی آموزشی مرتبط» دوره آموزشی “5G Open RAN” را از سامانه مدیریت یادگیری (LMS) مشاهده کنید.