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Estudio OpenRAN
El reto
Los sistemas de comunicaciones móviles son una de las evoluciones tecnológicas que más impacto han tenido en la sociedad en los últimos 20 años. Durante el desarrollo de estos sistemas ha habido varios intentos de utilizar plataformas abiertas de software y equipamiento en las redes de acceso radio (Radio Access Network, RAN).
OpenRAN consiste en la desagregación entre hardware y software, por lo que aparecen interfaces abiertas y nuevos estándares que garantizan la interoperabilidad entre equipos. Por lo tanto, se crearán necesariamente nuevos ecosistemas de proveedores de componentes y servicios. Y las principales ventajas que introduce la plataforma OpenRAN serán:
・ Una menor dependencia de un proveedor.
・ Una posible disminución de los costes CAPEX y OPEX.
・Una mayor facilidad para la integración de innovaciones y tecnologías claves, como pueden ser el Edge Computing, Software Defined Networks (SDN), Network Function
Virtualization (NFV) o el Machine Learning (ML).
El grupo de la Universidad de Málaga Mobilenet, formado por profesores doctores y un gran equipo de investigadores, está trabajando en esta iniciativa OpenRAN. El reto consiste en desarrollar un prototipo de red de acceso 5G basado en una plataforma OpenRAN.
La solución
Gracias a los paradigmas de la virtualización y de OpenRAN surge el concepto de Network ina-box, el cual se basa en disponer de una capa radio definida por software (SDR: software define radio) así como de procesadores de propósito general (GPP: general purpose processor) e implementar las diferentes entidades e interfaces que conforman una red móvil. Es decir, concentrar en un dispositivo todos los elementos necesarios para desplegar una red celular.
Este concepto de Network in-a-box aporta nuevas funcionalidades a las redes tradicionales (extensión de la capilaridad, descarga de capacidad en celdas macro o despliegue de red como servicio), posee una gran portabilidad y permite disponer de estaciones base inteligentes y flexibles.
Sin embargo, el principal reto con estos dispositivos consiste en su gestión y, para
mejorar dicho aspecto, desde el grupo Mobilenet han desarrollado un framework establecido sobre el software de virtualización de elementos de red y constituido por diferentes módulos, cuyas principales finalidades son:
・ Facilitar la interacción con este tipo de dispositivos Network in-a-box.
・ Habilitar los dispositivos como herramienta científica.
Como prueba de concepto de la Network ina-box se ha trabajado con el servicio de Cloud Gaming, que presenta una gran dependencia de la red, realizando diferentes análisis y pruebas encaminadas tanto a caracterizar la calidad de experiencia del usuario en función de diferentes parámetros o indicadores de calidad (resolución, frame rate, latencia…), como a la optimización de QoE mediante algoritmos de Machine Learning.
El beneficio
Mediante este prototipo se ha demostrado la flexibilidad y la inteligencia que las soluciones Network in-a-box, en especial el concepto OpenRAN, pueden ofrecer a las redes celulares. En este entorno se ha desarrollado el servicio Cloud Gaming, que al presentar una alta dependencia de la red puede provocar una variabilidad en la calidad de experiencia de usuario. Desde el grupo Mobilenet han desarrollado un optimizador de QoE basado en Machine Learning para este servicio.
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