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La vRAN se postula como alternativa a la red de enlace tradicional

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Las redes de enlace virtuales (vRAN) se presentan como una alternativa a las redes de enlace tradicionales (RAN) hacia mediados de esta década, al menos en entornos reducidos, como en las redes privadas empresariales o en el borde de las redes de telecomunicaciones. Las redes de enlace abiertas y desagregadas, conocidas genéricamente como Open RAN, deberán esperar algunos años para que la tecnología madure, según la opinión de algunos expertos y consultoras especializadas. La cloudificación y virtualización de las redes de telecomunicaciones (uso creciente de la nube y de los equipos remotos) se ve un proceso imparable, pero eso no significa necesariamente que las redes sean abiertas ni desagregadas.

El impacto comercial y tecnológico que tendrán en los próximos años las redes de enlace abiertas (Open RAN) y virtualizadas (vRAN) está suscitando últimamente un intenso debate en la industria de telefonía móvil, con la aparición de suministradores alternativos. También hay discusiones a nivel político, especialmente en Estados Unidos, porque se quiere encontrar la forma de lograr una mayor soberanía tecnológica en el desarrollo y construcción de los equipos.

 

A diferencia de las generaciones anteriores de telefonía móvil, que se dirigían básicamente a los consumidores y a las comunicaciones de voz y datos de las empresas, las redes 5G formarán una parte esencial de las plataformas tecnológicas, manufactureras y comerciales de las compañías, tanto en las comunicaciones internas como en las relaciones con los suministradores y clientes, sobre todo durante la segunda mitad de esta década, cuando las redes 5G estén en su apogeo.

Las redes de enlace virtuales exigirán el desarrollo de plataformas en la nube altamente sofisticadas para gestionar el flujo de información y la necesaria flexibilidad, apunta Analysis Mason

Aunque las repercusiones en la industria de las redes 5G y sus repercusiones eran de sobras conocidas, la pandemia ha puesto claramente de manifiesto su gran importancia estratégica para los próximos años y la gran dependencia de Estados Unidos de un puñado de fabricantes de equipos de red propietarios. En la práctica, tres compañías acaparan más del 70% del mercado mundial de redes de enlace (Huawei, Ericsson y Nokia) y otras tres que quieren ganar terreno (Samsung, ZTE y NTT DoComo, secundada esta última por las también japonesas Fujitsu y NEC). Ninguna de ellas es estadounidense; Cisco y Ciena tienen una parte reducida del mercado de equipos de redes, pero no de las redes de enlace.

 

La penuria de semiconductores y la ruptura de la cadena logística mundial ha revelado la magnitud de la dependencia estadounidense, que continúa siendo la potencia mundial indiscutible en el tema del software, incluido el diseño de chips, pero que no cuenta con una gran industria de fabricación de chips ni está a la cabeza. Las compañías estadounidenses más innovadoras deben enviar sus diseños de chips a una pequeña isla al lado de China para que TSMC se los fabrique.

 

Irónicamente, la escasez de semiconductores se ha agravado por el embargo impuesto por Donald Trump al aprovisionamiento de chips para smartphones (los Kirin) que TSMC le hacía a Huawei. El negocio de smartphones de Huawei ha quedado hundido a resultas del embargo y la presión estadounidense para que los operadores europeos no compren equipos de red de Huawei también pone a la compañía china en un grave aprieto pero no se ha resuelto, incluso se ha agravado, lo que Estados Unidos quería resolver: recuperar la soberanía en la fabricación de chips.

 

Ahora Estados Unidos quiere recuperar el terreno perdido a toda prisa con una ayuda de 50.000 millones de dólares para impulsar la fabricación de chips por parte de compañías de Estados Unidos, iniciativa que en todo caso tardará varios años en fructificar. De momento, lo que ha hecho es incentivar aún más las ansias de China por tener la soberanía tecnológica, especialmente en la fabricación de chips, como ya se puso de manifiesto en 2015 en su programa Made in China 2025, que encendió todas las alarmas en Estados Unidos pero que, aparte de poner patas arriba toda la cadena de suministro de chips global, pocos resultados prácticos ha tenido.

 

La Administración de Biden ha mantenido la presión diplomática y comercial frente a China que inició su predecesor, con lo que de momento no ha hecho más que aumentar la tensión entre Estados Unidos y China. Ahora, en el tema de las redes de enlace, lo que pretende Estados Unidos es impulsar el desarrollo de redes de enlace totalmente abiertas y desagregadas, lo que se conoce como iniciativa Open RAN, y diseñadas principalmente por una pequeñas compañías estadounidenses, como Mavenir, Altiostar o Parallel Wireless, entre otras, frente a los colosos europeos y chinos.

 

El objetivo principal de Estados Unidos no es que sus compañías tengan gran participación en la fabricación de las redes 5G, que es consciente que es una quimera, sino que se está preparando para ser alguien en el desarrollo y posterior fabricación de las redes del próximo decenio, la 6G, un objetivo también muy complicado porque, aparte de que de las compañías europeas y chinas quieren mantener su posición de liderazgo, principalmente haciendo valer su inmensa cartera de patentes en redes de telefonía móvil, Japón y Corea del Sur persiguen los mismos objetivos. La pugna por fijar los estándares concretos en las redes 6G, que ya se ha iniciado, se prevé colosal.

Construir vRAN, un primer paso

Estados Unidos no es el único interesado, por razones de soberanía tecnológica, en que existan unas redes de acceso móviles más diversificadas y desagregadas, para que hayan múltiples suministradores de componentes estandarizados e intercambiables. “Los operadores de telefonía móvil, motivados por la convergencia de factores técnicos, económicos y políticos, están impulsando el diseño de nuevas arquitecturas de red en base a los principios de virtualización, informática en la nube, interfaces abiertos y automatización de las redes”, como dice Mani Manimohan, responsable de política y reglamento de la infraestructura digital de la GSMA, la asociación que agrupa a los grandes operadores mundiales de telecomunicaciones.

 

Pero, como precisa Manimohan, “los interfaces abiertos y la virtualización no son principios tecnológicos por sí mismos; es la aplicación de estos principios, con la desagregación de la infraestructura de las redes de enlace en elementos interoperables de hardware y software, lo que está creando caminos alternativos para la construcción de redes móviles”. Precisamente para favorecer e impulsar el desarrollo de alternativas de suministro, los grandes operadores firmaron recientemente un memorando  y también reclaman una regulación más flexible  para hacer frente al reto del 5G.

 

“Las redes de enlace abiertas y virtualizadas (Open RAN y vRAN) se espera que produzcan beneficios técnicos y económicos, al incrementar la flexibilidad y diversidad de los equipos de red y el ecosistema de software, así como fomentar la innovación”, asegura Manimohan. “Reduciendo el coste, las Open RAN y vRAN también ayudarán a optimizar la inversión de casi un billón de dólares que los operadores de todo el mundo necesitarán hacer para lograr los objetivos de conectividad propuestos”.

Las redes privadas empresariales pueden ser un caso de uso propicio para el desarrollo de vRAN, sobre todo para redes de enlace de un mismo fabricante, lo que daría paso a las vRAN abiertas

Sin embargo, alerta con finura el directivo de la GSMA, “será necesario resolver múltiples retos para conseguir el despliegue masivo de estos principios tecnológicos” sobre las redes de enlace abiertas y virtualizadas. La GSMA publicó el pasado febrero una guía para los políticos  sobre las Open RAN y vRAN, en la que explica sus ventajas, inconvenientes y retos a superar

 

Diversificar la cadena de suministro de las redes de enlace y asegurar que las redes sean fiables y seguras está haciendo que muchos Gobiernos tomen partido y hayan decidido que algunos suministradores considerados de alto riesgo no puedan tener instalados sus equipos en las redes de algunos países, como es el caso del Reino Unido, que ha obligado a sus operadores a quitar de sus redes los equipos de Huawei antes de 2027, especialmente en sus redes troncales.

 

Estas decisiones están creando fuerte controversia en el interior de algunos países, por temor a las represalias que pueda llevar a cabo China. Alemania, y sobre todo Angela Merkel, cancillera hasta septiembre, es la que se muestra más reticente, porque su país depende mucho de las exportaciones de maquinaria y automóviles a China. Suecia decidió prohibir que Huawei optara a un reciente concurso de suministro de equipos de red 5G, pese a que Börje Ekholm, consejero delegado de Ericsson, una compañía sueca, alertó de los peligros que suponía esta medida y temía que fuera ella quien acabara pagando los platos rotos.

 

Esta misma semana, el periódico Global Times, propiedad del Partido Comunista Chino, ha publicado una serie de artículos sobre la conveniencia de que Ericsson siga suministrando equipos de red 5G en China si se le veta a Huawei el acceso al mercado sueco. El periódico, al que se le da por descontado que opina a instancias oficiales y con el visto bueno del Gobierno chino, invita a Ericsson a que vaya a China a “entrevistarse”sobre la oportunidad de que la empresa sueca acceda al mercado chino de telecomunicaciones.

Necesidad de tener una nube robusta para vRAN

Los expertos, a pesar de las manifestaciones de Mani Manimohan, no tienen claro el recorrido comercial que puedan hacer las redes de acceso virtualizadas, más allá de su utilización en entornos concretos y reducidos, y mucho menos de redes de acceso realmente abiertas. Su desarrollo y fabricación a escala industrial supondría superar numerosos obstáculos técnicos y una inversión considerable, difícilmente asumible por compañías que tiene un tamaño y recursos muy inferiores a las que quieren enfrentarse, aparte de que estas últimas también podrían desarrollar sus propias redes abiertas y barrer a la potencial competencia.

 

En un artículo de finales de enero, la consultora Analysis Mason expuso las dificultades para el desarrollo de vRAN a las que deberán enfrentarse los operadores. El argumento central de la consultora para justificar su escepticismo es que la virtualización de las redes de enlace exige el desarrollo de una plataforma en la nube nueva.  

 

Los deseos de los operadores están claros: quieren un software que haga funcionar las redes de enlace sobre una plataforma situada en la nube para tener la agilidad y la reducción de costes derivados del uso automatizado de una nube nativa, un hardware estándar y la flexibilidad de escalabilidad de recursos. Con esta estrategia de una RAN “abierta” y horizontal que se maneje a través de una nube nativa, los operadores podrían seleccionar las funciones de la RAN que más se ajustaran a sus intereses y no depender como ahora de unos equipos propietarios sobre una red monolítica, como apunta Analysis Mason.

 

El problema principal, a juicio de la consultora, es que las funciones de una red de enlace 5G son altamente complejas, y mucho más cuando se generalicen las antenas MIMO masivas para entender la cobertura y la capacidad de captación de señales procedentes de una estación de enlace móvil.

 

Estas funciones complejas de la RAN, unidas a la necesidad de prestar unas excelentes prestaciones y con una latencia muy reducida requerirán una plataforma en la nube altamente sofisticada, capaz de gestionar estas demandas, y probablemente construir una infraestructura de red que enlace la RAN virtualizada con una nueva generación de plataformas en la nube. Además, esta nube debería ser capaz de gestionar múltiples vRAN, en un entorno centralizado a distancia.

 

Aparte de la nube sofisticada, Analysis Mason asegura que una RAN no puede ser totalmente virtualizada. En opinión de sus analistas, la red de enlace es el último bastión de una red de telecomunicaciones que puede ser virtualizada. Una RAN tiene tres capas básicas y seis funciones esenciales, algunas de las cuales deben estar necesariamente al lado de la antena, porque la latencia debe ser mínima, prácticamente instantánea.

 

El proceso de información en una RAN 5G es mucho mayor que en una 4G, debido al mayor ancho de banda con canales de 100 MHz en vez de los 20 MHz de una RAN 4G, y a que las antenas MIMO masivas requieren 20 veces más capacidad de proceso de la banda base y unos tiempos de transmisión de 0,2 milisegundos frente a los tres milisegundos de las 4G.

vRAN en redes privadas

Estos condicionantes llevan a que los operadores deberán construir unas plataformas basadas en la nube capaces de soportar redes de enlace altamente distribuidas, con muy baja latencia y altas prestaciones, que necesariamente serán muy caras. Esto exigirá, a su vez, nuevos casos de uso que aporten ingresos adicionales a los operadores y justifiquen y rentabilicen la nube tan sofisticada.

Gasto en servicios públicos en el Edge empresariales frente al total


Fuente: Analysis Mason, 2021

A lo largo de este decenio, está previsto que el gasto de las empresas en las nubes situadas en el borde de la red frente al total del gasto público en el Edge vaya aumentando, del poco más de 5% este año al 15% en 2023 y cerca del 35% en 2030, como se ve en gráfico inferior. Esta mayor inversión de las empresas en las nubes situadas en el borde hará que el interés de los operadores por prestar redes de enlace virtuales sea mayor porque tendrán más ingresos y permitirá desplegar estas nubes más sofisticadas.

 

Las previsiones de crecimiento para las redes de enlace virtuales, incluidas las abiertas, son relativamente moderadas para los próximos años. Según la consultora Omdia, en 2024 el 10% de las redes de enlace serán abiertas y virtualizadas, como indica el gráfico inferior, aunque es seguro que conforme avance el decenio este porcentaje será mucho más elevado.


En un artículo posterior de finales de marzo, Analysis Mason continúa siendo cauto con el desarrollo de las redes de enlace virtualizadas, sobre todo desde entornos de nube centralizados, en los próximos dos o tres años, debido a la escasa madurez tecnológica en este terreno. Sin embargo, en redes privadas empresariales, donde las necesidades son más específicas y concretas, la construcción de vRAN es mucho más viable, porque la complejidad de la nube que las soporte también será necesariamente mucho. Se augura, por tanto, buen porvenir para las vRAN empresariales a medio plazo.

 

Las redes de enlace virtuales configuran, por tanto, un importante segmento de la inversión futura de los operadores y, como añade Analysis Mason, abrirán el camino para redes de enlace abiertas. La previsión de la consultora es que los operadores empiecen a construir redes de enlace virtual destinadas a las empresas con requisitos muy específicos y para un solo fabricante de RAN. Será con el tiempo cuando las vRAN soportarán entornos más complejos y, posteriormente, serán abiertas, desagregadas y de múltiples proveedores, ya en la segunda mitad de esta década.