オープン RAN(O-RAN)

O-RAN アライアンス、O-RAN アーキテクチャ、5G、およびテストソリューション

O-RAN アライアンスの支援のもと、VIAVI はお客様ができるだけ速やかに相互運用性を管理し、複数のベンダ間の問題を解決することで 5G ネットワークの複雑さに自信を持って対処できるよう支援します。5G の拡張と維持には、テストの成功とオープン・エコシステム・アプローチが不可欠です。

O-RAN アライアンス、O-RAN アーキテクチャ、5G、およびテストソリューション

オープン RANとは

オープン無線アクセスネットワーク(O-RAN)は、ホワイトボックスハードウェアや異なるベンダー製のオープンソースソフトウェア要素の統一相互接続規格など、RAN 要素の相互運用性と標準化に基づいた概念です。O-RAN アーキテクチャは、既製のハードウェア上にモジュール型ベースステーションソフトウェアスタックを統合し、個別のサプライヤからのベースバンドや無線ユニットのコンポーネントをシームレスに連携させることができます。

O-RAN は、効率性、インテリジェンス、汎用性という共通の属性を通じて、簡素化した 5G RAN パフォーマンスを目標としています。ネットワークエッジに導入されたオープン RAN は、自律型車両や IoT などの 5G アプリケーションにメリットをもたらし、ネットワークスライシングのユースケースを効果的にサポートし、安全かつ効率的な OTA ファームウェアアップグレードを可能にします。


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End-to-End ポートフォリオ

VIAVI は優れた O-RAN テスト企業として、オープン RAN ライフサイクル全体に及ぶソリューションではなく、耐久性のあるデバイス、アンテナ、コアテストソリューションを含む E2E オープン RAN ポートフォリオの開発を始めました。

サポートと協力

VIAVI は、ラボからフィールドに至るまでの O-RAN テストツールの開発に関してパートナーをサポートし協力して、MV-IoT の課題に取り組んできました。


VIAVI はどのようにして O-RAN エコシステムを実現するか

VIAVI は、O-RAN アライアンスのフロントホール仕様を採用し、O-RAN 準拠の RAN およびフロントホールテストプラクティスを開発し、業界のワークグループ内で多様なパートナーシップを確立することで、O-RAN の開発と展開の成功に向けた多面的な取り組みを確固たるものとしてきました。導入したネットワークインフラのコストを抑制するには、ビルトインテストへの依存を最小限に抑える相互運用性テスト方法を使用することが不可欠です。これには、オープン RANのフィールドパフォーマンスを評価する方法の開発も含まれます。

VIAVI は、ラボからフィールドに至るまでの O-RAN テストツールの開発に関してパートナーをサポートし、協同して MV-IoT のEnd-to-End(E2E)の課題に取り組んできました。これには、コンポーネントレベルのラップアラウンドテスト、特定の組み合わせの機能、パフォーマンス、耐久性、耐障害性の妥当性を確認するためのベンダーペアリングの評価およびオープンインターフェイスのプロトコルコンプライアンステストなどがあります。複数の組み合わせを総合的に評価し、システムレベルのテストを実施することは、O-RAN 仕様の成功と適合性に不可欠です。

VIAVI の O-RAN ソリューション

VIAVI は優れた O-RAN テスト企業として、オープン RAN ライフサイクル全体に及ぶソリューションではなく、耐久性のあるデバイス、アンテナ、コアテストソリューションを含む E2E オープン RAN ポートフォリオの開発を始めました。包括的な O-RAN テストプロセスは、各要素と組み合わせをあらゆる方向でテストするという課題に対応する必要があります。

検証:業界トップの TM500 ネットワークテスターは、複数のセルおよび無線アクセステクノロジーにまたがる数千台のモバイルデバイスをエミュレートすることで、ユーザー体感(UE)を検証するように設計されています。TM500 は、ネットワークの分離に依存しないテストプラットフォームを提供することで、マルチベンダー O-RAN アーキテクチャの課題を軽減します。

TeraVM は、5G RAN およびコアネットワークパフォーマンステストに不可欠なツールです。

検証:MTS-5800 は、業界最小のハンドヘルドデュアルポート 100G 多目的テスターです。5G や O-RAN などの新技術をサポートする上でその効用が増しています。MTS-5800 は、O-RAN ヘルス検証テストを実行することで、O-DU と O-RU 間の高レベルの問題を識別することができます。Wireshark アプリケーションをオンボードまたは外部で使用して、インターフェイスでのパケットキャプチャとフィルタリングを行うことにより、高度なトラブルシューティングと分析を行うことができます。

無線パフォーマンステストにより、O-RAN 5G の展開が成功したことを検証するには、ビームフォーミング性能検証、無線適合性テスト、送信電力測定、DL 変調品質などを行う必要があります。CellAdvisor 5G は、包括的なポータブル型 RAN テストソリューションであり、高度な 5G および O-RAN の導入および認証タスクに合わせて容易にアップグレードできる多様な機能セットを備えています。5G ルートマップはカバレッジ検証用に統合されており、ボタンを押すだけでテストレポートが作成されます。

O-RAN エコシステムは複雑で、ニア RT RIC の機能は xApps の組み合わせによって実行されます。これらの xApps は、さまざまなサプライヤから提供されている場合があります。通信事業者にとっての課題は、サンドボックス開発からネットワーク運用の保証まで、製品ライフサイクルのすべての段階にわたって保証が必要であることです。これにより、異なる種類のソースからの xApps が、独立してまたは連鎖的に動作するときに一貫性と互換性をもって動作し、必要とされる目標を確実に達成することができます。これには、異なる種類の xApp を組み合わせて、複数のネットワークスライスにわたって、また適切なモビリティプロファイルのセットで、ネットワークに対して想定されているサービス範囲を使用するさまざまな加入者に対し、通信事業者のポリシーを実行できることを検証することが含まれます。また、VIAVI の End-to-End ワイヤレスネットワークテストに適したユースケースとなるように、大規模な検証も行う必要があります。

可視性:VIAVI の NITRO プラットフォームは、無線、RAN、トランスポートおよびコア全体にわたってネットワークの可視性を提供します。その結果、ネットワークパフォーマンスに関する豊富な情報が得られ、運用ネットワーク管理エンジニアの介入が必要な場合に自律型ネットワーク制御システムが最も効果的になり、最短時間内に解決策を実施できるようになります。これらは、ネットワーク関連のサービスに対する需要の空間的なダイナミクスの変化により変化します。また、リソース管理機能を限界まで押し上げる新しいモビリティプロファイルを使用したさまざまなサービスの組み合わせに対する需要が高まると、展開前の段階でテストされた内容を超える新たなエッジ障害が明らかになり、パフォーマンスの低下が顕在化します。これらすべては、問題を検出し、原因を特定し、最適な緩和策を提供するための高度な分析機能を提供することで、ネットワークをより完全に把握できるようにするネットワークの監視と保証システムの課題となります。

O-RAN を加速する 

5G RAN の分離とイノベーションの論理的な対応物としての O-RAN の勢いは、引き続き増しています。VIAVI は、通信業界全体で機能横断的なフォーラムに積極的に参加することで、次世代の O-RAN ネットワークを加速させています。年次 O-RAN アライアンスのプラグフェストとテレコムインフラプロジェクト(TIP)サミットは、サービスプロバイダ、テクノロジー開発者、システムインテグレータ、テストソリューションリーダーがそのリソースと専門知識をプールすることによって生み出すコラボレーションの 2 つの例です。

これらのワークショップ、サミット、会議は、仮想 RAN(vRAN)などその他のイノベーション関する重要なディスカッションフォーラムとなっています。vRAN 展開に対する CI/CD アプローチは、国際通信コミュニティによる要因となる E2E RAN の進化の重視により生まれました。こうした協力とオープンなコミュニケーションの基本精神により、O-RAN アライアンスの課題に対応し、その恩恵をフルに実現することができます。

O-RAN と OpenRAN TIP

O-RAN アライアンスと OpenRAN TIP のエネルギーと願望を整合させ、取り組みの重複を最小限に抑えるために、両組織間で連絡協定が締結されました。これにより TIP が O-RAN 仕様に依存するようになるわけではありませんが、連絡協定により各グループの強みを統合し、より多くの協力と協調的なソリューションを促進することになります。O-RAN アライアンス技術運営委員会による仕様策定に対する確固たるコミットメントにより、OpenRAN グループは、さまざまな環境における分離型通信インフラ向けの現実的な展開戦略に引き続き注力できるようになりました。

Open RAN Policy Coalition(オープン RAN ポリシー連合)

Open RAN Policy Coalition は、オープンで相互運用可能な RAN ソリューションの開発と導入をサポートするポリシーを提唱するために発足しました。31 の初期連合メンバー組織には、世界最大および最も影響力のある通信、クラウドコンピューティング、およびネットワークテクノロジー企業の多くが含まれています。

Open RAN Policy Coalition は、特に 5G RAN アーキテクチャに関して、オープン RAN パラダイムの重要性に関する米国の立法者および政策立案者の啓発に最初の重点を置いて、グローバルな実装にコミットしていることを発表しました。オープンで相互運用可能な RAN エコシステムに対する政府の支援は、ベンダーの多様性を助長する競争力のある状況を育みながら、世界中で部門を超えた業界の協力を促進することになります。強力に後押しする政策環境はまた、基本となるオープン RAN テクノロジーの研究開発の勢いを加速させることにもなります。   

最先端を行く

O-RAN の導入と運用のコストの削減

オープン RAN の開発と検証

第 3 回グローバル O-RAN プラグフェストに参加

トップ 5 テストチャレンジインフォグラフィック

RAN の進化

オープン RAN ネットワークの進歩

オープン RAN ナレッジハブ

OpenRAN 対 O-RAN 対 vRAN の比較

オープン RAN エコシステムのビジョンのもとに、それぞれ異なるミッションと重点領域を持つ相乗的なプロジェクト、提携関係、作業グループの形成が促進されてきました。これらの取り組みは、標準化された要素とインターフェイスを使用して、オープン RAN 環境を実現するという目標を共有しています。

OpenRAN

OpenRAN(スペースなし)は、2017 年に テレコムインフラプロジェクト(TIP)によって開始されたプロジェクトグループであり、ベンダー中立の汎用ハードウェアおよびソフトウェアで定義されたテクノロジーに基づいて 2G、3G、および 4G RAN ソリューションを定義し構築することを目的としています。これには、汎用処理プラットフォーム(GPPP)とイノベーションのペースを加速する分離型ソフトウェアに基づくプログラム可能な仮想化 RAN ソリューションの作成などがあります。OpenRAN コングロマリットは、多岐にわたる会員組織の専門知識を適用し、ユースケースの分析やオープン RAN フロントホールアルゴリズムの開発を行ってきました。

O-RAN

「O-RAN」は「オープン RAN」の略語ですが、ハイフン付きの命名法は、グループの設立以来、より具体的に O-RAN アライアンスを指すようになってきました。O-RAN アライアンスのイニシアチブは、オープン RAN アーキテクチャ仕様の公開に加えて、人工知能(AI)の組み込み、適切な標準化を推進するためのインターフェイスと API の指定、必要なサプライチェーンインフラの確立に重点を置いてきました。こうした取り組みにより、オープン性とインテリジェンスの基盤となる O-RAN の柱がさらに安定するものとなっています。 

vRAN

仮想化 RAN(vRAN)は、オープン RAN アーキテクチャの主要な実現技術です。ネットワーク機能仮想化(NFV)の原則を適用してハードウェアとソフトウェアを分離することで、RAN の俊敏性、柔軟性、アップグレードのしやすさが向上します。また、vRAN はそれ固有の効率性とセキュリティの向上により、ネットワークリソースのより動的な制御が必要となる複雑なユースケースやアクセステクノロジーを使用した O-RAN 5G システムの不可欠な要素となっています。

O-RAN アライアンス

O-RAN アライアンスは、2018 年に世界各地の無線アクセスネットワークを進化させるという目標を掲げて、ネットワーク事業者のグローバルコンソーシアムによって設立されました。これは、仮想化ネットワーク要素、ホワイトボックスハードウェアおよび RAN へのオープンインターフェイスへの移行によって実現することができます。

O-RAN Alliance

オープン性とインテリジェンスの補完的な柱に基づいて構築された O-RAN アライアンスは、オープンフロントホールアーキテクチャ、RAN のクラウド化、NR プロトコルスタックのソフトウェア仕様など、野心的な技術目標を持つ 8 つの独立したワーキンググループを組織化しました。

VIAVI は、O-RAN アライアンスの主要な貢献企業として、基本となるマルチベンダー相互運用性テスト(MV-IoT)分野で協力し、異なるオープン RAN フロントホールコンポーネント、分離型ソフトウェア、連携して動作する複数のサプライヤからのハードウェア要素に対する信頼を確保しようとしています。 

VIAVI は、O-RAN アライアンスの作業グループおよびフォーカスグループに積極的に参画し、相互運用性テスト仕様、E2E テストフレームワーク、オープンフロントホール、xHaul トランスポート、プラグフェスト、テストと統合フォーカスグループ(TIGG)に貢献しています。

O-RAN アーキテクチャ

O-RAN アライアンスによって導入されたリファレンス O-RAN アーキテクチャは、オープンハードウェア上で仮想化された RAN と、無線制御固有の人工知能を備えた次世代 RAN インフラを目指して、構想されました。

O-RAN アーキテクチャの機能モジュールには、ポリシー管理や解析などの操作を実行する RIC 非リアルタイムレイヤー、ロードバランシング、ハンドオーバー、干渉検出などの時間依存機能を実行する RIC ニアリアルタイムレイヤーが含まれます。レイヤー統合により、RIC ニアリアルタイムレイヤーは、インテリジェントに鍛え上げられたモデルと RIC 非リアルタイムレイヤーによって分けられるリアルタイム制御機能を活用できます。

仮想化プラットフォームに導入された Multi-RAT CU プロトコルスタックは、4G または 5G のプロトコル処理をサポートしつつ、セキュリティの分離と仮想リソースの割り当てなどの機能を果たします。オープン分散ノード(O-RU)およびオープン分散ユニット(O-DU)エレメントは、eCPRI および ROE をサポートするために定義された下位レベルスプリット(LLS)を備えた O-RAN フロントホールインターフェイスを介して統合されます。これらのインターフェイスの定義と標準化が進むと、相互運用性、競合さらにはイノベーションが O-RAN サプライチェーンにもたらされることになります。

O-RAN 5G

分離は、5G の導入と進化に不可欠であり、これによりモバイル事業者は RAN ネットワークをオープン化し、マルチベンダーソリューションを活用できるようになります。オープン RAN は、5G の多様なユースケースや要件に対応する RAN のカスタマイズと柔軟性を実現する新しい手段を提供します。

ORAN 5G エコシステムへの新たな参加者の参入障壁を下げることで、進化する顧客の期待に応えるために必要なイノベーションの可能性を完全に解き放つことができます。通信事業者は、個々のネットワークのユースケースプロファイルに基づいて、ベストなコンポーネントを利用することができるようになります。これにより、ネットワークのさまざまな部分を個別に開発することで開発サイクルを短縮しつつ、より多くの革新力をまとめて活用できるようになります。

O-RAN Architecture

O-RAN の利点

クラウド RAN(cRAN)などの過去の RAN イノベーションによって運用効率は向上しましたが、これまでの進歩では、通信事業者はベンダーロックインからは解放されませんでした。オープンマルチベンダー RAN エコシステムを実現することで、O-RAN はクラウド規模の経済と競争を RAN にもたらします。市場の要素と、仮想化によってすでに形成されつつある、より柔軟な RAN アーキテクチャを組み合わせることにより、以前よりもはるかに短い市場投入時間(TTM)を実現できます。

ベンダー固有の RAN パラダイムから脱却することで、通信事業者の柔軟性が向上するだけでなく、RAN の実装と最適化のすべての面で単一ベンダーに依存する「シークレットソース」も最小化されます。

新規参入者による競争と拡散により、O-RAN 機器のコストが低下する可能性があります。また、オープン RAN をもつ通信事業者間の相互運用性は、既存の LTE ネットワークの効率性を向上させるために使うこともできます。これは、5G RAN の導入の前提となる仮想化と分離を引き続き組み込むことになるためです。 

O-RAN の課題

マルチベンダーのオープンエコシステムでシームレスな相互運用性を実現することで、テスト、管理、統合に関する新たな課題が発生します。こうした課題を克服するには、不断の努力と協力が必要です。単一ベンダーモデルでは、責任の所在は明らかであり、問題の切り分けとトラブルシューティングは、確立されたコマンド構造によって管理されます。

ベンダーが分散した場合は、根本原因の特定が不確実な場合に責任のなすり合いになる可能性があります。これらの複雑な問題は、多数の新しい O-RAN プレーヤー間の管理とオーケストレーションの責任をあいまいなものにし、予定通りの発売や売上の増加を阻む可能性があります。

柔軟な相互運用性という魅力的なオープン RAN の概念は、テストと統合にも課題をもたらします。運営経費(OPEX)と総所有コスト(TCO)の削減という O-RAN の約束を果たすために、通信事業者はマルチベンダーの統合されていない要素に対して責任を負うとともに、QoE(体感品質)基準を維持するために協力しなければなりません。

オープン RAN は数十にのぼる新規参入者の参入障壁を軽減しているため、相互運用性は、O-RAN アライアンスと OpenRAN グループの両方にとって最も重要な懸念事項となっています。この課題に対応するため、ドイツのベルリンにあるオープンテスト&インテグレーションセンター(OTIC)が、商用のオープン RAN 開発と相互運用性テストのためのコラボレーションハブとして設立されました。通信事業者主導の OTIC イニシアチブは、分離型 RAN コンポーネントの検証、統合テスト、検証へのコミットメントを共有するグローバルな通信組織のサポートから恩恵を受けています。 

OTIC ラボは、ソフトウェア開発者、機器メーカー、システムインテグレータが、O-RAN アライアンス仕様に機能的に準拠していることを検証できる共通のテストプラットフォームと手法を備えた構造化された環境を提供しています。ネットワーク展開前に、分離型 5G アクセスインフラ要素の相互運用性を完全に検証できます。これ以外の OTIC ラボも現在世界中で計画され、設立されてきており、VIAVI は、O-RAN アライアンス主導のイニシアチブにおいて、マルチベンダー相互運用性テストに取り組み続けています。

VIAVI products deliver on the key performance criteria we need... Our in-depth collaboration will provide the market with high-quality and stable small cell networks, and help usher in 5G industry applications.

Wu Jianwei
Founding team member and director of system testing, Picocom

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