Open RAN, 5G privato, automazione: il punto di vista di Red Hat sul mondo delle reti di telecomunicazione

RAN sta per "Radio Access Network" ed è la rete cellulare a cui si collegano i vari dispositivi come gli smartphone. Il settore delle telecomunicazioni sta da tempo attraversando una fase di rinnovamento che sta portando a una maggiore apertura degli standard e delle tecnologie impiegati; fra questi c'è anche la RAN, con diversi gruppi attivi per creare degli standard aperti e condivisi. In generale si parla di "Open RAN", ma cosa vuol dire nello specifico e quali sono i suoi vantaggi? Ne abbiamo parlato con Timo Jokiaho, chief technologist nella divisione Global Telco Ecosystem di Red Hat.

Il problema dell'apertura e delle sue varie definizioni

Il mondo delle telecomunicazioni è tradizionalmente piuttosto chiuso, con ciascun produttore di dispositivi che crea standard proprietari che impediscono di usare prodotti di aziende diverse. Tale situazione sta velocemente cambiando grazie a varie iniziative che stanno portando alla creazione di standard comuni e condivisi, cosicché operatori e fornitori di servizi di comunicazione possano usare i dispositivi desiderati senza particolari ostacoli alla loro integrazione.

Con l'avvento del 5G, poi, stiamo assistendo a un ulteriore cambiamento: la cloudificazione delle reti, che usano sempre più strumenti tipici del mondo cloud, come virtualizzazione e container, per implementare nuove funzionalità quali, ad esempio, il network slicing e l'edge computing. C'è poi il tema della virtualizzazione della rete di accesso radio, che fa sì che questa venga gestita con hardware generico in data center appositi anziché con hardware dedicato nelle stazioni radio.

In questo ambito si inserisce Red Hat, il cui tratto distintivo è il suo impegno verso l'open source e gli standard aperti. "Stiamo cercando di far avanzare tutte queste iniziative di apertura nel settore delle telecomunicazioni, come Open RAN, Open NFV [Network Function Virtualisation, la virtualizzazione di alcune funzioni di rete per implementarle con hardware generico anziché specialistico, NdR] e così via. Stiamo cercando di aiutare il settore a trasformare le reti perché passino da un modello proprietario a uno più collaborativo e aperto", ci dice Jokiaho. "Ovviamente, lo facciamo lavorando con Ericsson, Nokia, Samsung e gli altri partner sia sulla RAN, sia sulla rete core: praticamente su qualunque cosa che riguarda le reti degli operatori."

Questa maggiore apertura è certamente lodevole, ma ci sono diverse accezioni di "aperto": se si parla di standard, ad esempio, "aperto" può significare che si ha accesso libero alle specifiche, ma non per forza al codice necessario a implementarle. Cosa vuol dire dunque "aperto"?

"La discussione sull'apertura è sempre affascinante e importante allo stesso tempo. Red Hat è ovviamente una società dedita all'open source e tutto ciò che facciamo si basa sull'open source, non ci sono dubbi a riguardo, ma siamo ugualmente in supporto di standard, interfacce e protocolli aperti definiti dal settore. Si tratta di cose diverse: interfacce aperte, standard de facto e open source non sono esattamente la stessa cosa, ma sono ovviamente strettamente legati. Una delle cose che facciamo, parlando delle mancanze del settore riguardo l'apertura, è cercare di avvicinare l'approccio open source e quello delle specifiche aperte, ma c'è ancora molto da fare. Stiamo cercando, tramite iniziative e progetti open source, di influenzare le specifiche aperte fornendo le implementazioni di riferimento come open source", afferma Jokiaho.

"Questa cosa è stata definita come particolarmente importante in questo settore, perché mette a disposizione una prova che una specifica funziona correttamente, o perché si è dimostrato tramite il progetto open source che funziona, o perché si è passati in una fase in cui si sono aggiunti o modificati alcuni elementi allo standard dopo una fase di prova sul campo o di prototipo. In molti casi questo approccio ha portato a influenzare la specifica de facto provando che funziona. I progetti open source, in senso generale e dunque non solo i nostri prodotti, implementano poi queste specifiche al proprio interno. C'è molta attività di questo tipo in corso, ma i cambiamenti non arrivano da un giorno all'altro e ci vuole del tempo. La cosa positiva è che il settore ha messo in pratica questo modello collaborativo negli anni di sviluppo di NFV, che ormai sono dieci dato che è iniziato nel 2012, e ha già provato a far lavorare insieme anche concorrenti: è di grande aiuto."

Open RAN: cos'è e quali vantaggi può portare?

Per quanto riguarda la RAN, il discorso è (per quanto possa sembrare incredibile) ancora più complesso. Ci sono infatti diversi gruppi di lavoro attivi su aspetti differenti e talvolta in competizione, forse segno della gioventù e della novità di questo processo di apertura.

"C'è ancora molta confusione nel settore su cosa sia davvero una 'RAN aperta'. Basta pensare a tutti gli acronimi che abbiamo in questo campo: abbiamo Open RAN, O-RAN, Cloud RAN, vRAN e 'Open RAN' con uno spazio e 'OpenRAN' senza... C'è molta confusione. È interessante notare che quando parliamo di apertura e virtualizzazione nel mondo della RAN, un concetto che ho formulato sei mesi fa è che una RAN aperta non dev'essere necessariamente virtualizzata, e una RAN virtualizzata non deve necessariamente essere aperta. E anche questa semplice affermazione genera confusione! A pensarci, però, c'è un componente di virtualizzazione e ce n'è uno di apertura, e ci sono molte combinazioni di questi due. Open RAN non è una cosa sola, quindi."

"Per quanto riguarda i benefici," continua Jokiaho, "ci sono molte aspettative da parte del settore delle telecomunicazioni su Open RAN, sul perché viene fatta e quali siano i suoi benefici. Bisogna partire dalla specifica iniziale del 3GPP Release 15 in cui è stato definito il modello disaggregato della RAN, che non include alcun concetto di piattaforma cloud o interfaccia aperta. Questa specifica d'importanza fondamentale è stata fatta per diverse ragioni e queste sono che quando si ha un modello disaggregato, si ha un modo flessibile di mettere in opera la RAN: si può avere tutto nel sito dove c'è la cellula, oppure spostare alcune delle funzionalità nel data center, o una qualunque combinazione di queste due possibilità. È una posa positiva che porta benefici anche senza parlare di Open RAN od O-RAN. Vediamo già ora diverse implementazioni realizzate in questo modo; i dettagli dipendono da dove la RAN dovrà essere impiegata, ad esempio in un centro cittadino densamente popolato o all'interno di un edificio."

"La virtualizzazione, o containerizzazione, della RAN è un'estensione della virtualizzazione della rete core, che avviene ormai da parecchi anni, e porta con sé benefici come la gestibilità degli aggiornamenti, la risoluzione dei problemi di sicurezza e, fatto ancora più importante, l'automazione end to end della rete degli operatori. L'automazione è molto importante nella RAN, dove si possono avere situazioni in cui bisogna mettere in opera decine o anche centinaia di migliaia di data center edge per la RAN. Ovviamente ciò non può avvenire manualmente: bisogna avere ottimi strumenti di gestione e automazione per effettuare queste implementazioni su larga scala di data center. Questi sono alcuni dei benefici che ci si aspetta", spiega Jokiaho (in foto, sopra).

"L'aspetto complicato, o per meglio dire 'accidentato', è se tutto ciò porterà a dei risparmi oppure no. Non penso che il settore abbia raggiunto un consenso in merito. Non abbiamo ancora abbastanza dati, abbastanza implementazioni sul campo per dire esattamente se ci saranno dei risparmi o meno, ma l'aspettativa di molti fornitori di servizi che le RAN conformi alle specifiche Open RAN e O-RAN è che ci saranno. Alcuni dicono che saranno enormi, altri che non ci saranno per niente. Come Red Hat, come fornitori di piattaforme, abbiamo una posizione intermedia: non vendiamo soluzioni per la RAN, forniamo strumenti e piattaforme per chi costruisce le RAN e cerchiamo di fare tutto ciò che possiamo per garantire risparmi tramite automazione, gestione e piattaforme comuni."

L'automazione come chiave per le reti di nuova generazione

L'offerta di Red Hat per il mondo delle reti passa per due dei suoi prodotti più noti: OpenStack e OpenShift. È quest'ultimo in particolare a ricevere il focus dell'azienda per via della sua capacità di usare l'automazione in maniera massiccia.

"Per ottenere tutti i benefici dell'automazione e dei container, stiamo spingendo OpenShift su bare metal [ovvero eseguito direttamente sull'hardware, senza uno strato di virtualizzazione in mezzo, NdR] per le implementazioni sull'edge e per l'Open RAN, perché si minimizzano le risorse impiegate e richieste dalla piattaforma in sé e questo porta anche con sé l'aspetto dell'automazione, perché non bisogna preoccuparsi di diversi strati nella piattaforma software quando si usa OpenShift su bare metale si può quindi più facilmente automatizzare la gestione e l'orchestrazione dei container che, a loro volta, ospitano le applicazioni dei nostri partner."

"Come Red Hat non abbiamo applicazioni, ma cerchiamo di far sì che la piattaforma le automatizzi quanto più possibile. Per questo abbiamo bisogno della collaborazione con i fornitori di applicazioni sui vari casi d'uso, perché anche le loro applicazioni devono supportare l'automazione usando un'architettura basata sui container. L'automazione può quindi essere applicata su tutta la rete, da un capo all'altro. È un tema piuttosto complesso, ma nel settore si è ormai compreso abbastanza bene cosa può o non può fare l'automazione."

"In aggiunta a ciò, stiamo usando il machine learning e l'IA insieme all'automazione per chiudere il cerchio e ottimizzare nel tempo il modo in cui si gestisce l'automazione dei data center edge. L'interfaccia radio trae beneficio da IA e ML, perché vengono usati per ottimizzare la radio usando l'automazione e applicando i modelli e le applicazioni della O-RAN Alliance. Si possono ottimizzare le prestazioni, l'interferenza radio e così via, e tutto questo deve essere fatto in maniera automatizzata. Come platform vendor cerchiamo di fornire tutti i possibili strumenti per far sì che ciò sia possibile e rendere la vita più facile ai produttori di applicazioni perché possano fornire agli operatori modelli automatizzati."

Una delle novità del 5G, e ci permettiamo di dire una delle principali, è la possibilità per operatori e aziende di creare reti 5G private. Tali reti consentono di isolare logicamente, e talvolta anche fisicamente, i dispositivi sulla rete privata da quelli sulla rete pubblica, così da ottenere migliori prestazioni e maggiore sicurezza.

"Vediamo le reti 5G private come una grande opportunità per noi, i nostri partner e molte aziende. C'erano reti private anche con il 4G ma erano un fenomeno molto limitato, mentre il 5G presenta un'opportunità molto più grande. Ci sarà una combinazione di molti elementi nelle reti 5G private; in primis, alcune delle reti private potrebbero comunque essere ospitate e gestite dagli operatori, in altri casi questi potrebbero non avere niente a che fare con tali reti. Ci sono poi casi in cui la parte radio è di proprietà delle aziende che le usano e che le ospitano on premise, ma poi la dorsale può essere estesa agli operatori locali. Questi sono solo due esempi."

"È difficile dire se ciò sia un'opportunità per l'open source in generale, ma è certamente un'opportunità per Red Hat. Per noi, come fornitore di piattaforme e strumenti, il 5G privato non è molto diverso da una rete cellulare pubblica o da una rete fissa pubblica; la nostra posizione è sempre la stessa: forniamo le piattaforme di virtualizzazione e containerizzazione, gli strumenti e così via; sono poi i nostri partner a costruire le reti usando la nostra tecnologia e in molti casi non sappiamo nemmeno come stanno usando la nostra tecnologia, se sia per una rete mobile pubblica, o 5G privato..."

"È interessante, perché dobbiamo realizzare i nostri prodotti per accomodare tutti questi casi d'uso e abbiamo avuto successo finora, ma la quantità di casi d'uso è in costante aumento e dobbiamo aggiungere sempre più funzionalità per assicurarci che le nostre piattaforme incontrino qualunque caso d'uso. Che si tratti di porti commerciali, aeroporti, sedi aziendali, industrie o università, credo che il 5G privato sarà un fenomeno di grande portata e la nostra tecnologia sarà lì in un modo o nell'altro tramite i nostri partner."