Bild 1: Vergleich der Umsatzprognosen für öffentliche Mobilfunknetze: traditionelles Funkzugangsnetz (RAN) und OpenRAN (Quelle: ABI Research; Bild: Benetel)

Bild 1: Vergleich der Umsatzprognosen für öffentliche Mobilfunknetze: traditionelles Funkzugangsnetz (RAN) und OpenRAN (Quelle: ABI Research; Bild: Benetel)

Die Einführung von 5G verspricht, das tägliche Leben zu verändern. Die überlegene Netzwerkleistung ermöglicht eine Reihe neuer Anwendungen in allen Branchen. Die 5G-Mobilfunktechnik bringt jedoch ihre eigenen Herausforderungen mit sich, da die Netzbetreiber (MNOs; Mobile Network Operators) Schwierigkeiten haben, ihre Geschäftsmodelle und Betriebsabläufe an die Anforderungen der zahlreichen neuen Märkte anzupassen.

Insbesondere die traditionelle, vertikal ausgerichtete MNO-Lieferkette ist nicht flexibel genug, um die neuen Dienste zu unterstützen, die die 5G-Umsätze steigern sollen. Die derzeitige geopolitische Situation erhöht die Komplexität zusätzlich, da globale Sicherheitsbedenken die MNOs von einer schrumpfenden Anzahl großer globaler Zulieferer abhängig macht.

Öffnung des Funkzugangsnetzes ist essenziell

Angesichts dieser Bedrohung des wirtschaftlichen Erfolgs von 5G haben Regierungen und die Industrie erkannt, dass die Öffnung des Funkzugangsnetzes (RAN; Radio Access Network) entscheidend ist, um dieses Hindernis zu beseitigen. Durch die Aufteilung der RAN-Kernbereiche und die Festlegung offener, standardisierter Schnittstellen wird ein offenes RAN neue Marktteilnehmer ermutigen, daran teilzuhaben. Die Vorteile wie Innovationsmöglichkeiten und geringere Gesamtbetriebskosten wecken dabei ein erhebliches Interesse.

In Großbritannien hat die Regierung kürzlich ihre „5G Supply Chain Diversification Strategy“ vorgestellt, die drei Kernbereiche umfasst: Unterstützung etablierter Lieferanten, neue Anbieter für den britischen Markt gewinnen und schnellere Entwicklung und Bereitstellung offener Schnittstellen.

Die USA konzentrieren sich ebenfalls auf die Unterstützung eines OpenRAN. Ein kürzlich verabschiedeter Gesetzentwurf sieht vor, in den nächsten zehn Jahren 750 Millionen US-Dollar bereitzustellen, um die Entwicklung und den Einsatz von OpenRAN-Technik zu fördern.

Weltweit wägen auch andere Länder ihre Positionen ab. Es besteht jedoch kein Zweifel daran, dass OpenRAN ein entscheidender Bestandteil zukünftiger Netzwerke sein wird. Die Marktforscher von ABI Research gehen davon aus, dass die Ausgaben für OpenRAN in öffentlichen Mobilfunknetzen bis 2026/27 weltweit 10 Milliarden US-Dollar erreichen um bis 2030 mit 30 Milliarden US-Dollar die Ausgaben für traditionelle Funkzugangsnetze übertreffen (Bild 1). Die Analysten erwarten außerdem, dass die Ausgaben für OpenRAN in Unternehmens-, Industrie- und privaten Netzen im Jahr 2030 weitere 10 Milliarden US-Dollar generieren.

Was ist OpenRAN?

RAN-Architekturen haben sich in den letzten Jahren mit dem Ausbau der ersten LTE/4G- und jetzt der 5G-Netze stark weiterentwickelt. In zentralisierten RAN-Konfigurationen (C-RAN) wird die Funktion der Basisbandeinheit (BBU) zusammen mit einigen der oberen Schichten der Remote Radio Unit (RRU) zentralisiert, was eine Konfiguration mit einer zentralen Einheit (CU) ermöglicht. Diese bedient dann mehrere Radio Units (RU), wodurch Betreiber Kosten wie Standortmiete und Strom sparen. Diese Trennung der RAN-Funktion ist in der 3GPP Release 15 standardisiert. Dort ist eine Aufteilung auf höherer Ebene mit einer genau definierten Schnittstelle (F1) zwischen zwei logischen Einheiten festgelegt: der Centralised Unit (CU) und der Distributed Unit (DU).

Die Virtualisierung des RAN (vRAN) geht noch einen Schritt weiter und zielt darauf ab, softwaredefinierte, virtualisierte Netzwerkfunktionen auf handelsüblichen Rechnern auszuführen. Durch diese Trennung der Netzwerkfunktionen lassen sich RAN-Funktionen von verschiedenen Anbietern auf derselben Hardware ausführen, was die Flexibilität für den MNO erhöht und die Gesamtbetriebskosten weiter reduziert. Letztendlich ermöglicht ein vollständig virtualisiertes RAN Einsparungen auf Cloud-Ebene, indem Standardkomponenten für gemeinsame Aufgaben Verwendung finden. Somit erübrigt sich eine Bindung an herstellerspezifische Lösungen.

Obwohl es heute eine Reihe von vRAN-Implementierungen gibt, basieren viele von ihnen auf geschlossenen, proprietären Schnittstellen. Um die für das 5G-Wachstum erforderliche Vielfalt in der Lieferkette zu erreichen, ist eine offene RAN-Umgebung erforderlich (Bild 2), in der Standards für alle wichtigen Schnittstellen innerhalb der RAN-Umgebung definiert sind. Dadurch wird dieser vertikal integrierte Markt in einen horizontal ausgerichteten Markt mit niedrigen Eintrittsbarrieren umgewandelt. Eine Reihe neuer Anbieter kann somit innovative Produkte entwickeln.

Bild 2: Übergang vom vertikal integrierten zum OpenRAN. Um die für das 5G-Wachstum erforderliche Vielfalt in der Lieferkette zu erreichen, ist eine offene RAN-Umgebung erforderlich. (Bild: Benetel)
Bild 2: Übergang vom vertikal integrierten zum OpenRAN. Um die für das 5G-Wachstum erforderliche Vielfalt in der Lieferkette zu erreichen, ist eine offene RAN-Umgebung erforderlich. (Bild: Benetel)

Die jüngsten Entwicklungen in der OpenRAN-Technik und die damit verbundenen Arbeiten an der Interoperabilität und Entwicklung von Standards durch Branchengremien haben die Abkehr von proprietären Netzwerken in der Telekommunikationsbranche eingeläutet. Das Modell der Web-Dienste in der Computerbranche veranschaulicht die Auswirkungen, die durch die Öffnung des RAN erzielbar sind. Diese Gelegenheit führt zu einer deutlichen Änderung der Einstellung unter den Hauptakteuren der Branche.

Aktueller Ausbaustatus von O-RAN

2020 war ein entscheidendes Jahr für OpenRAN, da das Konzept in einem zuvor skeptischen Markt an Glaubwürdigkeit und Dynamik gewann. Die O-RAN Alliance, eine der drei wichtigsten Branchenverbände, die die Einführung von OpenRAN vorantreiben, konnte im zweiten Jahr ihres Bestehens die Aufnahme von KDDI, Rakuten und Vodafone verzeichnen, und hat gleichzeitig weiter an der Entwicklung von Spezifikationen für aufgeteilte (disaggregierte) RAN-Bereitstellungen gearbeitet.

Zu den beiden anderen einflussreichen Branchengremien, TIP (Telecom Infra Project) und ONF (Open Networking Foundation), schloss sich die neu gegründete „Open RAN Policy Coalition“ an, deren Mitglieder aus Betreibern, Geräte- und Halbleiterherstellern bestehen. Deren Ziel ist es, sich für politische Maßnahmen einzusetzen, die die Einführung von OpenRAN vorantreiben. Diese Gremien schaffen die Voraussetzungen, ein erfolgreiches Ökosystem an OpenRAN-Anbietern zu etablieren.

Noch wichtiger ist, dass 2020 die ersten öffentlichen Bekenntnisse zu OpenRAN seitens der MNOs gemacht wurden. In Großbritannien kündigte Vodafone eine OpenRAN-Installation mit 2600 Standorten an, von denen 1150 bis zum Jahr 2023 in Betrieb gehen sollen. Gleichzeitig gab Telefonica Pläne bekannt, OpenRAN-Tests in seinen Kernmärkten Deutschland, Spanien, Großbritannien und Brasilien zu starten. Darüber hinaus erklärte der in Spanien ansässige Betreiber seine Absicht, zwischen 2022 und 2025 bis zu 50 Prozent seines RAN-Investitionsbudgets in O-RAN-Technik zu investieren.

In Deutschland gab die Deutsche Telekom, ein begeisterter Befürworter von O-RAN, Pläne für einen gezielten Einsatz in Neubrandenburg bekannt, einer Stadt in der Nähe von Berlin mit 65.000 Einwohnern. In Japan will der neue Mobilfunkbetreiber Rakuten bis 2021 mehr als 80 Prozent der Bevölkerung des Landes mit seinem Netzwerk abdecken, das vollständig auf O-RAN-Technik basiert. Der Betreiber hat seine Absicht bekundet, aufgrund seiner offenen Architektur und seines Ansatzes mit mehreren Anbietern (Multi-Vendor-Umgebung) erhebliche Einsparungen über Preissenkungen an seine Kunden weiterzugeben.

Eck-Daten

5G-Wachstumsmärkte benötigen eine vielfältige Lieferkette – eine Anforderung die die traditionelle, vertikale MNO-Lieferkette nur schwerlich bietet. Aber nur so lassen sich neue Dienste unterstützen und 5G-Umsätze steigern. Daher ist eine offene RAN-Umgebung erforderlich, in der Standards für alle wichtigen Schnittstellen innerhalb der RAN-Umgebung definiert sind. Mit OpenRAN wurde die Abkehr von proprietären Netzwerken in der Telekommunikationsbranche eingeläutet. Wie erfolgreich die Öffnung des RAN sein kann, veranschaulicht die Entwicklung der Web-Dienste in der Computerbranche.

Die Zukunft: Standards und Interoperabilität

2021 wird OpenRAN weiter an Dynamik gewinnen, da die im Jahr 2020 angekündigten Bereitstellungen beginnen, in Betrieb zu gehen und weitere angekündigt werden.

In den USA wird der Mobilfunk-Newcomer Dish mit der Einführung des weltweit zweiten (nach Rakuten) großen Neuanbieternetzwerks beginnen, das vollständig auf O-RAN basiert. Mit der Verpflichtung, bis Juni 2023 etwa 70 Prozent der US-Bevölkerung abzudecken, wird dieses neue Netzwerk ein weiterer Test für die Carrier-Grade-Fähigkeiten von O-RAN sein – und sicherlich weitere Bereiche für Entwicklungen aufzeigen. Im Laufe des Jahres 2021 erfolgen weitere Tests und die Ankündigung von Bereitstellungen, wobei Orange und die britische O2 eine Rolle für OpenRAN bei der Abdeckung in betrieblichen Innenräumen spielen.

Aufgrund dieser zunehmenden Test- und Bereitstellungsaktivitäten wird die Mitgliederzahl in den wichtigsten Branchengremien weiter steigen, was den Dialog in der Branche bereichert und zu einer schnelleren Entwicklung von Standards und Interoperabilitätstests führt. TIP hat zum Beispiel bereits seinen Bereitschaftsplan für 2021 veröffentlicht. Weitere Pläne/Roadmaps sind für 2021 zu erwarten, wenn die oben genannten Bereitstellungen fortgesetzt werden. Bis Ende des Jahres wird erwartet, dass OpenRAN fest in den Bereitstellungsplänen der meisten Mainstream-Betreiber verankert ist und auch in den Unternehmens- und Privatnetzwerken deutlich an Interesse gewinnt.

Diese zunehmende Dynamik ermutigt weitere Akteure dazu, dem O-RAN-Ökosystem beizutreten, einschließlich Systemintegratoren wie Marvenir. Für bestehende Akteure wie Benetel aus Dublin bieten sich dadurch mehr Wachstumschancen.

5G Radio Units für den Innenraum

Ein Beispiel für die zunehmende Etablierung von OpenRAN ist die RAN550 von Benetel, einer Serie von O-RAN-kompatiblen 5G Radio Units für Innenräume (Bild 3). Sie richtet sich an Unternehmens- und private Netzwerke. Benetel will mit seinen Erfahrungen in der RAN- und Small-Cell-Entwicklung auf die steigende Nachfrage nach mehr Abdeckung reagieren und arbeitet derzeit mit Halbleiterunternehmen an einem neuen Massive-MIMO-Design.

Zusätzlich ist das Unternehmen aktiver Verfechter einer starken 5G-Forschungs- und Entwicklungsgemeinde. Produkte wie das RAN100 O-RU sind auf Entwicklungslabore ausgerichtet und ermöglichen das Experimentieren mit O-RAN-basierter Netzwerkinfrastruktur – insbesondere im Hinblick auf eine sehr gute Mobilfunkabdeckung in Innenräumen.

Bild 3: RAN550 ist eine O-RAN-kompatible 5G-RU für Innenräume. Sie richtet sich an Unternehmens- und private Netzwerke. (Bild: Benetel)
Bild 3: RAN550 ist eine O-RAN-kompatible 5G-RU für Innenräume. Sie richtet sich an Unternehmens- und private Netzwerke. (Bild: Benetel)

Fazit

2021 wird ein entscheidendes Jahr für OpenRAN, da Laborexperimente und Feldversuche in den kommerziellen Einsatz übergehen. Da in Japan und den USA ein umfassendes neues Netzwerk dafür aufgebaut wird und in Europa kleinere Bereitstellungen geplant sind, wird der Anteil der O-RAN-Technik im Netzwerk rasch zunehmen.

Diese Expansion hängt vom kontinuierlichen Wachstum eines gesunden Ökosystems ab, das neue Anbieter und Innovationen in diesen sich entwickelnden Markt bringt. Die Akteure in diesem Ökosystem werden sowohl Neueinsteiger sein, die neue Fähigkeiten und Technologien mit einbringen, als auch bestehende Unternehmen, die bereits eine O-RAN-basierte Strategie und entsprechende Produkte bieten. (na)

Autor

Adrian O'Connor, (Bild: Benetel)
Adrian O'Connor, (Bild: Benetel)

Adrian O’Connor ist der CEO von Benetel

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