¿Qué es vRAN (redes de acceso de radio virtualizadas)?

17 de junio de 2024

Virtual Radio Access Network (vRAN) es un enfoque innovador para construir y administrar redes celulares. Por desacoplamiento hardware y software, vRAN permite más flexArquitecturas de red flexibles y escalables. Aprovecha las tecnologías de virtualización para ejecutar funciones de red de forma estándar. servers en lugar de hardware especializado, lo que mejora la eficiencia y reduce los costos.

¿Qué es vRAN?

¿Qué es la RAN?

La red de acceso por radio (RAN) es un componente crucial de los sistemas de telecomunicaciones móviles que conecta dispositivos individuales a otras partes de una red a través de conexiones de radio. Abarca las diversas tecnologías y equipos utilizados para facilitar la comunicación inalámbrica entre los dispositivos del usuario final, como teléfonos inteligentes y tabletas, y la red central, que proporciona conectividad y servicios más amplios. Una configuración RAN típica incluye estaciones base y antenas distribuidas en un área geográfica. Estos gestionan y transmiten señales hacia y desde los dispositivos de los usuarios, lo que permite la transferencia y comunicación de datos.

La eficiencia y el rendimiento de una RAN son fundamentales para la calidad general del servicio que experimentan los usuarios. Maneja los complejos procesos de modulación y demodulación de señales de radio, administra frecuencias y garantiza conexiones seguras y estables a medida que los usuarios se mueven a través de diferentes áreas de cobertura.

Los avances en la tecnología RAN, como el desarrollo de redes 4G y 5G, han aumentado significativamente transmisión de datos velocidades, reducidas estado latentey confiabilidad mejorada de la red, lo que permite una amplia gama de aplicaciones desde simples llamadas de voz hasta acceso a Internet de alta velocidad y tecnologías emergentes como Internet de los objetos (IO).

¿Qué es vRAN?

La Red de Acceso por Radio Virtual (vRAN) es una tecnología transformadora en la industria de las telecomunicaciones que separa los componentes de hardware y software de una Red de Acceso por Radio (RAN) tradicional. Al utilizar tecnologías de virtualización, vRAN permite la implementación de funciones de red en entornos de uso general. servers en lugar de depender de hardware propietario y especializado. Este desacoplamiento permite una mayor flexibilidad, escalabilidady rentabilidad en la gestión y operación de la red.

En una arquitectura vRAN, las funciones de banda base, que normalmente son manejadas por hardware especializado en las RAN tradicionales, se virtualizan y se ejecutan como software comercial disponible (COTS). servers. Este enfoque facilita las actualizaciones y mejoras, ya que se pueden realizar cambios de software sin la necesidad de modificar el hardware subyacente. Además, vRAN admite la gestión y orquestación centralizada de los recursos de la red, lo que mejora la capacidad de asignar y optimizar dinámicamente la capacidad de la red en función de la demanda en tiempo real.

Características de vRAN

La red de acceso de radio virtual (vRAN) ofrece varias características clave que mejoran la flexibilidad, eficiencia y escalabilidad de las redes móviles:

  • Procesamiento de banda base virtualizado. Las funciones de banda base, tradicionalmente ejecutadas en hardware dedicado, se implementan como software que se ejecuta en dispositivos de propósito general. servers.
  • Unidades centralizadas y distribuidas. La arquitectura vRAN incluye unidades distribuidas (DU) para procesamiento en tiempo real y unidades centralizadas (CU) para funciones en tiempo no real, lo que mejora la red. flexibilidad.
  • Integración de redes definidas por software (SDN). vRAN aprovecha SDN para gestionar y optimizar dinámicamente los flujos de tráfico de la red, garantizando una utilización eficiente de los recursos.
  • Virtualización de funciones de red (NFV). Utiliza NFV para implementar y administrar funciones de red virtual (VNF) en hardware comercial disponible (COTS), lo que reduce la dependencia de equipos especializados.
  • Arquitectura escalable. La naturaleza modular de vRAN permite escalar fácilmente los recursos de la red según la demanda, admitiendo diferentes cargas de trabajo y densidades de usuarios.
  • Separación de fronthaul y backhaul. La clara separación de fronthaul (vincular RRU a DU) y backhaul (conectar DU a CU) simplifica el diseño y la gestión de la red.
  • Gestión de red automatizada. Incorpora herramientas avanzadas de orquestación y automatización para optimizar las operaciones, implementaciones y mantenimiento de la red.
  • Interoperabilidad. Admite la interoperabilidad con varios proveedores y tecnologías, promoviendo un ecosistema de múltiples proveedores y reduciendo vendedor encerrado.

¿Cómo funciona vRAN?

En una configuración de vRAN, las funciones de procesamiento de banda base de una RAN tradicional, que manejan tareas como codificación, decodificación y procesamiento de señales, están virtualizadas. Estas funciones se implementan como funciones de red virtual (VNF) que se ejecutan en dispositivos de propósito general. servers en data centers o en el borde de la red. Esta virtualización permite la asignación dinámica de recursos, lo que significa que la red puede ampliarse o reducirse según la demanda y optimizar el uso de los recursos disponibles.

La arquitectura vRAN normalmente consta de tres componentes principales:

  1. Unidades de radio remotas (RRU). Estas son las unidades de radio físicas que permanecen en los sitios celulares, responsables de transmitir y recibir señales de radio hacia y desde los dispositivos de los usuarios.
  2. Unidades distribuidas (DU). Estas unidades manejan funciones de procesamiento de banda base en tiempo real y, a menudo, se implementan más cerca de los sitios celulares para cumplir con los requisitos de latencia. Se ejecutan en hardware COTS y se pueden administrar de forma centralizada.
  3. Unidades centralizadas (CU). Estas unidades gestionan funciones que no son en tiempo real, como el procesamiento de protocolos de capa superior y la gestión de redes. Por lo general, están ubicados en lugares centralizados. data centers, aprovechando el poder del procesamiento y la coordinación centralizados.

Al aprovechar las redes definidas por software (SDN) y la virtualización de funciones de red (NFV), vRAN permite a los operadores móviles optimizar el rendimiento de la red, reducir los costos operativos y acelerar la implementación de nuevos servicios. El flexLa compatibilidad de vRAN también respalda la integración de nuevas tecnologías y casos de uso, como 5G y computación de vanguardia, allanando el camino para redes móviles más innovadoras y con mayor capacidad de respuesta.

Beneficios de vRAN

La red de acceso por radio virtual (vRAN) ofrece varios beneficios importantes que mejoran la red flexibilidad, eficiencia y escalabilidad. Aquí se explican los beneficios clave:

  • Eficiencia de costo. Al utilizar hardware comercial disponible y reducir la dependencia de soluciones patentadas, vRAN reduce tanto capital e gastos operativos. Este cambio hacia hardware estandarizado reduce la inversión inicial y los costos de mantenimiento.
  • Escalabilidad vRAN permite dinámica la ampliación de los recursos de la red en función de la demanda. Los operadores pueden aumentar o disminuir fácilmente la capacidad para satisfacer las necesidades de los usuarios, asegurando un uso eficiente de los recursos y un mejor manejo de las fluctuaciones del tráfico.
  • Flexibilidad . El desacoplamiento de hardware y software permite una mayor flexCapacidad en la gestión de redes. Las funciones de red se pueden actualizar, actualizar o reconfigurar mediante cambios de software sin necesidad de modificaciones físicas del hardware.
  • Gestión centralizada. vRAN admite control y orquestación centralizados, lo que permite una implementación eficiente de actualizaciones, resolución de problemas y optimización en toda la red.
  • Mejor utilización de recursos. La virtualización permite una utilización más eficiente de los recursos de la red. Se pueden ejecutar múltiples funciones de red virtual en la misma red física. server, optimizando el uso del hardware y reduciendo el desperdicio.
  • Implementación más rápida. Las funciones de red definidas por software permiten una implementación más rápida de nuevos servicios y funciones. Esta agilidad es crucial en un panorama de telecomunicaciones en rápida evolución, donde la introducción oportuna del servicio puede ser una ventaja competitiva.
  • Rendimiento de red mejorado. vRAN puede optimizar el rendimiento de la red mediante algoritmos avanzados y análisis en tiempo real. Puede asignar recursos dinámicamente y gestionar el tráfico de forma más eficaz, lo que mejora la experiencia del usuario.
  • Soporte para tecnologías avanzadas. vRAN es parte integral del despliegue de redes 5G, permitiendo funciones avanzadas como división de red y informática de punta. La división de red permite la creación de múltiples redes virtuales en la misma infraestructura física, cada una adaptada a aplicaciones o servicios específicos.
  • Latencia reducida. La integración con la informática de punta permite el procesamiento de datos más cerca del usuario final, lo que reduce estado latente y mejorar el rendimiento de aplicaciones que requieren procesamiento en tiempo real, como vehículos autónomos y realidad aumentada.
  • Eficiencia energética. Al optimizar el uso de recursos y permitir operaciones de red más eficientes, las vRAN contribuyen a reducir el consumo de energía, respaldando infraestructuras de red más ecológicas y sostenibles.
  • Preparándose para el futuro. La naturaleza basada en software de vRAN garantiza que los operadores puedan implementar nuevas características y estándares a través de actualizaciones de software en lugar de cambios de hardware, lo que ayuda a que las redes evolucionen con los avances tecnológicos.
  • Seguridad mejorada. La gestión centralizada y los controles basados ​​en software permiten la implementación de medidas de seguridad avanzadas. Los operadores pueden responder rápidamente a las amenazas y vulnerabilidades de seguridad, garantizando una protección sólida para la red.

Otros tipos de RAN

A continuación se muestran otros tipos de Redes de Acceso Radio (RAN), junto con sus explicaciones:

  • RAN tradicional (TRAN). En una RAN tradicional, cada sitio celular tiene su propio hardware dedicado para procesamiento de banda base, unidades de radio y antenas. Estos sistemas suelen ser propietarios, lo que significa que es posible que los equipos de diferentes proveedores no sean compatibles.
  • RAN centralizada (C-RAN). Esta arquitectura centraliza las funciones de procesamiento de banda base en una ubicación central mientras las unidades de radio y antenas permanecen distribuidas por el área de cobertura. La centralización permite una utilización más eficiente de los recursos y una gestión de red más sencilla.
  • RAN abierta (O-RAN). Open RAN es una iniciativa para crear un ecosistema RAN más abierto e interoperable. Se centra en definir interfaces y estándares abiertos entre diferentes componentes de RAN, permitiendo que equipos de diferentes proveedores trabajen juntos sin problemas.
  • RAN distribuida (D-RAN). En una RAN distribuida, las unidades de procesamiento de banda base y las unidades de radio están ubicadas en cada sitio celular. Esta configuración proporciona baja latencia y alto rendimiento, ya que el procesamiento de banda base se realiza cerca de las unidades de radio.
  • Cloud CORRIÓ. Similar a la RAN centralizada, Cloud RAN también centraliza las funciones de procesamiento de banda base pero aprovecha cloud informática tecnologías para hacerlo. Mediante el uso cloud infraestructura, Cloud RAN puede lograr una mayor escalabilidad y flexibilidad.
  • RAN híbrida. La RAN híbrida combina elementos de arquitecturas RAN centralizada y distribuida. Permite a los operadores elegir el mejor enfoque para diferentes partes de la red, proporcionando un equilibrio entre rendimiento y eficiencia.
  • RAN de celda pequeña. Este tipo de RAN utiliza estaciones base de células pequeñas para proporcionar cobertura y capacidad en áreas específicas, como entornos urbanos densamente poblados o ubicaciones interiores. Las células pequeñas complementan la red de macrocélulas mejorando la cobertura y aumentando la capacidad donde más se necesita.
  • Macroran. Macro RAN se refiere a las grandes torres de telefonía celular tradicionales que brindan una cobertura de área amplia. Las macrocélulas son esenciales para proporcionar una amplia cobertura y manejar una gran cantidad de conexiones.

Anastasia
Spasojevic
Anastazija es una escritora de contenido experimentada con conocimiento y pasión por cloud informática, tecnología de la información y seguridad en línea. En phoenixNAP, se centra en responder preguntas candentes sobre cómo garantizar la solidez y seguridad de los datos para todos los participantes en el panorama digital.