O-RAN（Open Radio Access Network）アライアンスは、よりオープンでインテリジェントな方向への無線アクセス ネットワークの進化を促進するために2018年に設立されました。この記事では、O-RANの現在の開発状況と、Arrow、ADI、Intelなどの企業がO-RAN向けに導入したソリューションを紹介します。
O-RANは機器購入コストを削減
当初、通信事業者は基地局を構築する場合、エリクソン、ノキア、ファーウェイなどの従来の通信機器メーカーから機器を購入する必要がありました。つまり、通信事業者による機器調達と通信事業者が提供できるサービスはこれらのメーカーから切り離すことができず、通信事業者がモバイルネットワークを展開する際に、選択肢が限られているだけでなく、仕様が閉鎖的で調達コストが高いため、柔軟で高速、カスタマイズされた差別化されたサービスを顧客に提供することが困難でした。
これを踏まえ、2018年6月にO-RANアライアンスが正式に設立されました。中国移動、米国のAT&T、ドイツテレコム、日本のNTTドコモ、フランスのオレンジなど12の通信事業者が共同で後援しています。同社は、無線アクセス ネットワーク (RAN) をよりオープンでインテリジェントなネットワークに進化させることに取り組んでいます。O-RANは、RANを、これまでの閉鎖的なサプライヤー環境から、標準化された複数のサプライヤーによるオープンな環境へと開放します。通信事業者と第三者は、これまで非公開だったRANデータにアクセスし、より革新的なインテリジェント サービスを展開できるため、多くの通信事業者がO-RANアライアンスに参加するようになります。
O-RANアライアンスは、ビッグ データとAIサポートを使用して、RANのインテリジェンス化、一般的な市販ハードウェアと商用シリコンの使用の最大化、独自のハードウェアの最小化、APIとインターフェイスの指定、標準の推進、オープン ソースへの移行を支援し、無線アクセス ネットワーク業界をオープンで仮想化された、完全に相互運用可能なRANに変革しています。イノベーションの加速により、より競争力のあるダイナミックなRANサプライヤー エコシステムが実現され、RANの展開と運用の効率が向上します。
オープンな構造は多くの企業を惹きつけ、大きな利益を狙う
RANは基地局の別の表現であり、アンテナ、リモート無線ユニット (RRU)、ベースバンド処理ユニット (BBU) で構成されます。このうち、RRUは信号の送受信に使用され、BBUはシグナリング メッセージの処理に使用されます。3G時代以降、通信事業者と業界は基地局の構築スキームを継続的に革新してきました。1G、2Gの時代は、BBU、RRU、電源ユニットなどの機器が組み合わされていました。3G時代には、BBUとRRUを分離した分散基地局が提案され、分散無線アクセスネットワーク（D-RAN）アーキテクチャと呼ばれました。
しかし、D-RANの運用および保守コストは通信事業者にとって依然として非常に高かったため、この歴史的な瞬間に集中型無線アクセス ネットワーク (C-RAN) が登場しました。BBUとRRUは依然として別々のアーキテクチャを採用していますが、RRUはアンテナに近いため、フィーダ (アンテナとRRU間の接続) を通じて発生する減衰を大幅に削減でき、BBUは中央オフィス (CO) に移行して集中し、BBUベースバンド リソース プールを形成し、COとRRUは順方向伝送ネットワークを通じて接続されるため、コストを大幅に節約できます。
4G、さらには5Gの時代において、O-RANはC-RANとD-RANをベースに発展してきました。O-RANは、ネットワーク インテリジェンス、オープン インターフェイス、ユニバーサル ハードウェア、オープン ソース ソフトウェアを提案します。すべてのハードウェアは普遍的に標準化された製品へと変わり、ソフトウェアコードもオープンソースになりました。その結果、O-RANアーキテクチャは既存の大手国際ブランド工場の寡占状態を打ち破り、情報産業、通信産業、ハードウェアメーカーに新しいビジネスモデルを構築してこの市場のパイを獲得する機会を与えることが期待されます。
新しいワイヤレスプラットフォームが5Gソリューションの迅速な開発を実現
ADIとIntelは、高度なADIソフトウェア設計のデジタル フロントエンド トランシーバーとIntel Arria 10フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) を組み合わせた新しい無線プラットフォームを共同で開発しました。この新しいプラットフォームは、ADI RFトランシーバーの高度なテクノロジーとIntel Arria 10 FPGAの高性能および低消費電力を組み合わせて、急速に成長する5Gアーキテクチャを実現します。これにより、高性能と設計の柔軟性が提供され、開発者に新しい設計ツールセットが提供され、最適化された5Gソリューションを簡単に作成できるようになります。
この高性能なO-RAN準拠ソリューションは、革新的なDFE機能を備え、IntelのArria 10 FPGAと連携して非常に柔軟なアーキテクチャを実現する、市場をリードするADIのソフトウェア定義トランシーバーを使用しています。この協力により、設計者は周波数、周波数帯域、電力をカスタマイズできるため、より低いコストでより高いシステム性能を実現できます。
ADIとIntelの協力により、5Gネットワーク開発のための新しい無線ソリューションが提供されます。変化するニーズに対応する柔軟なFPGAプラットフォームを提供することで、非常に使いやすくなり、RFおよびデジタル製品開発の多くの複雑な障害が排除され、ハードウェア開発をスピードアップできます。
ワンストップ5G RFソリューションを提供
5Gの進化における主要な参加者の1つとして、ArrowはIntelやADIを含むさまざまな5Gソリューション パートナー/サプライヤーと協力して、最先端の5Gテクノロジーを顧客に提供しています。Arrowは、フィルター、パワーアンプモジュール (PAM)、アイソレーター、マイクロ波受動部品、高品質のアンテナを含むワンストップ5G RFソリューションを提供します。
Arriaは、Intel Arria 10 FPGAとADIの高速RFトランシーバー、ADC、DACをベースにした、完全なRFリファレンス プラットフォームを多数開発しました。Arrowは、高速アナログRFトランシーバーとADIベースのRFトランシーバー、およびADCおよびDACモジュールを使用します。これらのソリューションは、Critical LinkやiWaveなどのサードパーティ キャリア プラットフォームも使用して、Intel Arria 10 FPGAに基づくシステム オブ モジュール (SOM) をサポートします。
ADRV9009BBCZ-リール
ArrowのADRV9009 RFリファレンス プラットフォームを例に挙げてみましょう。このプラットフォームはJESD204Bシリアル インターフェイスを使用し、最大12.288 Gbpsのチャネル レートで動作し、Intel Arria 10 FPGAをFMCコネクタ経由でADIのADRV9009評価ボードに接続します。ADIのADRV9009は、デュアル トランスミッタ、デュアル レシーバ、およびデュアル入力共有観測レシーバを備えた広帯域の高性能RF統合トランシーバです。このプラットフォームは、3G/4G/5G TDDマクロセル基地局、TDDアクティブ アンテナ システム、大規模MIMO、フェーズド アレイ レーダー、電子戦、軍事通信、ポータブル テスト機器など、さまざまな無線周波数アプリケーションの開発に最適です。Arrowは、顧客がこれらのソリューションを評価するためのツール キットも提供しています。
結論
O-RANは、機器は従来の通信機器メーカーからのみ購入できるというこれまでの制限を解除し、100社に及ぶ企業間の競争を形成し、5G市場への扉を開きました。Arrowが開発したリファレンスデザインとIntelおよびADIのソリューションにより、O-RAN市場への参入に関心のあるメーカーは製品開発を加速し、5Gアプリケーション市場における新たなビジネスチャンスを掴むことができるようになります。
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