Ein proprietäres Ökosystem wird Open Source Hoffnungsträger Open Radio Access Network

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Die Zukunft der Telekommunikationsbranche wird offen sein. Open Radio Access Network – kurz: O-RAN – ist der Hoffnungsträger für die gesamte Industrie. Neue Standards und Technologien sollen den Markt endlich öffnen sowie Innovation ermöglichen und dabei gleichzeitig die Sicherheit europäischer Netze steigern. Noch gibt es jedoch einen oder zwei Haken.

Wenn Menschen heute mit dem Smartphone unterwegs sind, erwarten sie vor allem eines: flächendeckenden und störungsfreien Empfang – und zwar unabhängig davon, ob sie sich im Großstadtdschungel oder auf der Zugspitze befinden. Um dieses Maß an Netzabdeckung zu gewährleisten, benötigen Telekommunikationsanbieter Funktürme. Die stehen nicht nur in Ballungsgebieten, sondern zum Teil an extrem unzugänglichen Orten.

Diese Funktürme bestehen aus der klassischen Antenne, die gemeinsam mit Komponenten wie einem Transceiver (für das Senden und Empfangen von Funksignalen), der Spannungsversorgung sowie Endverstärkern (für eine erhöhte Funkleistung) und Duplexfiltern (für gleichzeitiges Senden und Empfangen der Antenne) eine Einheit bildet: die so genannte Remote Radio Unit (RRU) oder den Remote Radio Head (RRH).

Diese Radio Units empfangen also Funksignale und wandeln sie in Datensignale um, die dann zur Baseband Unit (BBU) weitergeleitet werden. Die BBU verarbeitet die Signale und dient gleichzeitig dem Management des Funkzugangsnetzes – dem so genannten Radio Access Network (RAN) – über das die Kommunikation mit dem Kernnetz stattfindet.

Diese Infrastruktur war und ist traditionell ein sehr proprietär geprägtes Ökosystem. Von den einzelnen Hardware-Komponenten über die jeweiligen Verbindungsschnittstellen für die Kommunikation bis hin zur Verwaltungs- und Virtualisierungssoftware kommen alle Einzelteile einer Funkzelle in der Regel von einem der drei großen Anbieter: Huawei, Ericsson oder Nokia. Huawei spielt in diesem Zusammenhang eine übergeordnete Rolle, denn der Telekommunikationsriese aus China ist nicht nur Weltmarktführer, sondern auch Technologieführer im Bereich Radio Access Networks. So kommt es, dass der Konzern hierzulande bereits eine große Mehrheit des Marktanteils auf sich verbucht.

Eine schwierige Lage

Auch auf den zweiten Blick ist die Situation keineswegs einfach. Der Markt verteilt sich derzeit auf wenige Player, wobei Huawei aus geopolitischen Gründen den Markt mittel- bis langfristig verlassen soll. Ein Problem dabei ist, dass die Alternativen fehlen: Keiner der verbleibenden Telekommunikationsanbieter kann einfach einspringen und die Lücke schließen, die der Ausschluss von Huawei zwangsläufig hinterlassen wird – auch das ist eine Folge des proprietären Ansatzes. Konkret bedeutet das: Wollen die verbliebenen Anbieter die derzeit bestehende Telekommunikationsinfrastruktur lückenlos ersetzen, wird das teuer: Die Rede ist immerhin von jeweils rund 30.000 Funknetzen bei den drei großen Telekommunikationsanbietern allein in Deutschland.

Ein weiterer Nebeneffekt wäre, dass sich der bisher schon sehr unzugängliche Markt noch weiter schließt und ein Duopol entsteht. Auch wenn andere Anbieter mittlerweile versuchen, in Europa Fuß zu fassen, würden sich die Probleme zunächst eher verschärfen. Zu den größten Nachteilen einer solchen Struktur gehört beispielsweise eine extrem verhaltene Innovationsbereitschaft. Netzbetreiber klagen zudem über wenig Spielraum, was die Kosten angeht.

Auftritt Open RAN!

Aus diesem Grund wurde die Initiative O-RAN (Open Radio Access Network) ins Leben gerufen. Ziel dieses Zusammenschlusses von Industrieführern ist es, durch offene Standards und Schnittstellen den Markt für Funkzugangsnetze kurzfristig zu öffnen. Heute gibt es zwei Gremien, die das Set aus Standards für die Radio- und Funktechnologie maßgeblich prägen: Die O-RAN Alliance, in der viele Telekommunikationsanbieter und Anbieter für den Technologie-Stack vertreten sind, sowie das Telecom Infra Project (TIP), dessen Fokus auf der Definition von Community-Standards und -Schnittstellen liegt.

Eine zentrale Voraussetzung für den Erfolg von O-RAN ist die Umstellung von proprietären und speziell für den Einsatz im Mobilfunkkontext entwickelten Datenservern auf herkömmliche x86-Server. Und das ist nicht nur wegen der schieren Masse an Komponenten alles andere als trivial. Herkömmliche IT-Server von der Stange sind in der Regel für die Workloads, die im Mobilfunk insbesondere zu Lastspitzen auftreten, gar nicht ausgelegt. Es braucht also neue IT-Technologie und speziell auf diesen Einsatzzweck getrimmte Hard- und Softwaresysteme. Spezialisierte Anbieter haben bereits validierte Designs in enger Absprache mit Mobilfunkanbietern und Netzbetreibern entwickelt. Die entsprechenden Server sind robuster als solche, die in Rechenzentren unter perfekten Bedingungen laufen, und auch ihr Formfaktor ist besser für den Einsatz in den bisherigen BBUs geeignet. Hinzu kommt ein einheitliches Softwaresystem für das Management der gesamten Anlage.

Doch damit sie zum Einsatz kommen können, müssen entsprechende Voraussetzungen geschaffen werden. So müssen proprietäre Komponenten am Edge durch offene Produkte ersetzt werden. Gleichzeitig ist die Stromversorgung für die deutlich leistungshungrigeren IT-Systeme gerade in sehr entlegenen Bereichen ein anhaltendes Thema. Hinzu kommt, dass ein komplett offener Stack das Problem der Zertifizierung mit sich bringt. Denn um einen reibungslosen Einsatz, resiliente und leistungsstarke Netze sowie vor allem die Sicherheit zu gewährleisten, braucht es Industriezertifikate – und entsprechende Test- und Kontrollsysteme. Diese zu entwickeln und zu ratifizieren sowie überhaupt eine Autorität dafür zu bestimmen, wird noch dauern.

Ein Hoffnungsträger für die Telekommunikationsbranche

Sobald sich die offenen Systeme durchgesetzt haben, dürfte die Telekommunikationsbranche einige Entwicklungen durchlaufen, die sich Netzbetreiber schon lange wünschen. Durch mehr Konkurrenz werden die Betriebskosten aller Voraussicht nach langfristig sinken: Anbieter können sich dann die passenden Komponenten zum für sie vertretbarsten Preis heraussuchen. Gleichzeitig wird sowohl bei alteingesessenen Unternehmen als auch bei Newcomern die Innovationsbereitschaft steigen, was der gesamten Branche zugutekommt. Durch die offenen Standards wird auch eine Zusammenarbeit leichter fallen, was die Kooperations- und Kollaborationsbereitschaft auch der aktuell noch dominierenden Hersteller erhöhen sollte.

Noch stecken die Bemühungen, den Mobilfunkmarkt weiter zu öffnen, in den Kinderschuhen. Die Community rund um O-RAN, bestehend aus Privatpersonen und Unternehmen der Telekommunikationsbranche, erwartet jedoch schnellere Fortschritte. Eines der größten Hindernisse dabei ist, dass die Telekommunikationsanbieter diesen Umschwung auf offene Standards finanzieren müssen. Solange dafür keine lukrativen Modelle bestehen, wird sich der flächendeckende Einsatz von O-RAN weiter verzögern – zum Leidwesen aller.

Dennoch gibt es gute Nachrichten, denn mit Cloud-RAN haben die bisher dominierenden Unternehmen mit einer Teilöffnung begonnen. Zwar werden so nicht sämtliche Komponenten von der Antenne bis zur zentralen Verteilstation offen, doch essenzielle Bestandteile werden nun Zug um Zug auf x86-Server umgestellt, was ein neues Maß an Virtualisierung und Austauschbarkeit ermöglicht. Ein erster Schritt in die richtige Richtung ist damit getan.

Über den Autor

Chris Kramar ist Director & General Manager OEM Solutions DACH bei Dell Technologies.

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