เครือข่ายมือถือเป็นยุคที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว และหนึ่งในความเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันคือ Open RAN (O-RAN) ในอดีต เครือข่ายมือถือมักใช้งานอุปกรณ์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ซึ่งมีผู้ให้บริการรายเดียวที่จัดหาเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุ (Radio Access Network: RAN) (เช่น เสาอากาศและวิทยุ) ไปจนถึงซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เบสแบนด์ Open RAN เปลี่ยนแปลงสิ่งนี้โดยนำเสนอความเปิดกว้าง ความสามารถในการทำงานร่วมกัน และความยืดหยุ่น ซึ่งอุปกรณ์และซอฟต์แวร์จากผู้ให้บริการหลายรายสามารถผสานรวมเข้าด้วยกันได้อย่างราบรื่น 

ในทางเทคนิค Open RAN เกี่ยวข้องกับการแยกฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เครือข่ายออกจากกัน เพื่อให้ผู้ให้บริการสามารถทำงานร่วมกันและผสมผสานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ระหว่างผู้จำหน่ายแต่ละราย แทนที่จะผูกติดกับผู้จำหน่ายรายเดียว นับเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่ ทั้งในแง่ของการประหยัดต้นทุน นวัตกรรม และความสามารถในการปรับขนาด เมื่อ 5G ก้าวสู่ระดับโลก

Open RAN ทำงานอย่างไร?

Open RAN แบ่ง RAN แบบดั้งเดิมออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ ที่มีการเชื่อมโยงกันในอินเทอร์เฟซแบบเปิด:

หน่วยวิทยุ (RU): ทำหน้าที่ในการส่งหรือรับสัญญาณความถี่วิทยุ (RF)

หน่วยกระจาย (DU): ฟังก์ชั่นแบบเรียลไทม์ที่ทำ ได้แก่ การกำหนดตารางเวลาและการจัดการทรัพยากร

หน่วยงานรวมศูนย์ (CU): จัดการการดำเนินงานที่ไม่เรียลไทม์ เช่น การเคลื่อนที่ ความปลอดภัย และโปรโตคอลที่มีฟังก์ชันการทำงานที่สูงกว่า

ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นส่วนประกอบที่ขับเคลื่อนด้วยซอฟต์แวร์และเสมือนจริง ซึ่งโดยปกติแล้วจะอยู่ในอุปกรณ์สำเร็จรูปเชิงพาณิชย์ (COTS) ต่างจากอุปกรณ์เฉพาะทางราคาแพง O-RAN Alliance (Open RAN Alliance) ได้จัดทำอินเทอร์เฟซทั่วไป ซึ่งรวมถึง Open Fronthaul ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์จากผู้จำหน่ายรายอื่นสามารถทำงานร่วมกันได้

คลาวด์คอมพิวติ้งและ AI ก็มีส่วนสำคัญในเรื่องนี้เช่นกัน การใช้ Open RAN ทำให้ฟังก์ชันต่างๆ ของ RAN ถูกจำลองเสมือนบนคลาวด์ (vRAN) และอัลกอริทึมที่ใช้ AI ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน การใช้พลังงาน และการใช้สเปกตรัม

ข้อดีของ Open RAN

ความหลากหลายและนวัตกรรมของผู้ขาย

ผู้ประกอบการไม่จำเป็นต้องพึ่งพาผู้จำหน่ายรายเดียวอีกต่อไป พวกเขายังสามารถเลือกฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมที่สุดจากผู้จำหน่ายหลายราย ซึ่งส่งเสริมการแข่งขันและเร่งการพัฒนานวัตกรรม

ประสิทธิภาพด้านต้นทุน

ด้วยอินเทอร์เฟซแบบเปิดและฮาร์ดแวร์ COTS Open RAN สามารถช่วยลดทั้ง CAPEX (ค่าใช้จ่ายด้านทุน) และ OPEX (ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน) ได้อย่างมาก

ความสามารถในการปรับขนาดและความยืดหยุ่น

เครือข่ายสามารถปรับขนาดได้ง่ายขึ้นด้วย Open RAN โดยเฉพาะในพื้นที่ชนบทและพื้นที่ขาดแคลน โดยที่ต้นทุนและเวลาในการใช้งานถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุด

การบูรณาการคลาวด์และ AI

Open RAN จะสามารถปรับขนาดแบบไดนามิกให้สอดคล้องกับแนวโน้มปริมาณการรับส่งข้อมูล การเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากร และประสิทธิภาพโดยรวมด้วยสถาปัตยกรรมเนทีฟคลาวด์และ AI

วงจรนวัตกรรมที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ไม่สามารถแยกจากกันไม่ได้อีกต่อไป ดังนั้นการอัปเกรดจึงสามารถดำเนินการได้เร็วขึ้นมากโดยไม่ต้องมีแผนงานของผู้จำหน่ายที่เป็นกรรมสิทธิ์

ข้อจำกัดและความท้าทาย

Open RAN กำลังเผชิญกับอุปสรรคมากมาย แม้ว่าจะมีศักยภาพมหาศาลก็ตาม:

ข้อกังวลด้านประสิทธิภาพ

ระบบ RAN ที่เป็นกรรมสิทธิ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างมาก และโซลูชัน RAN แบบเปิดอาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในตอนแรกในแง่ของเวลาแฝง พลังงาน และความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมเมืองที่มีความหนาแน่นสูง

ความซับซ้อนของการบูรณาการ

การรวมอุปกรณ์จากผู้จำหน่ายหลายรายเข้าด้วยกันนั้นยากมาก ทั้งในด้านการทดสอบ การรับรอง และการผสานรวม ผู้ประกอบการจำเป็นต้องมีผู้ผสานรวมระบบที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ทุกอย่างทำงานได้

ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

ปัญหาของผู้จำหน่ายและอินเทอร์เฟซแบบเปิดที่เพิ่มมากขึ้นทำให้พื้นที่การโจมตีกว้างขึ้น เครือข่าย RAN แบบเปิดกำลังกลายเป็นเรื่องยากที่จะป้องกันภัยคุกคามทางไซเบอร์

ความสมบูรณ์ของระบบนิเวศ

O-RAN ยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ ผู้จำหน่ายและผู้ให้บริการบางรายยังไม่พร้อมที่จะย้ายออกจากระบบเดิม

อนาคตของ Open RAN: สู่ 5G ขั้นสูงและ 6G

คาดว่า Open RAN จะมีส่วนสำคัญต่อการพัฒนา 5G Advanced และปูทางไปสู่เครือข่าย 6G นี่คือสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต:

เครือข่าย AI-Native: O-RAN จะใกล้ชิดกับ AI/ML มากขึ้นเพื่อจัดสรรทรัพยากรโดยอัตโนมัติ ปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสม และปรับปรุงประสบการณ์ของผู้ใช้

การสร้างมาตรฐานระดับโลก: ยิ่งผู้ให้บริการใช้มาตรฐาน O-RAN Alliance มากเท่าไร การทำงานร่วมกันก็จะง่ายขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะช่วยขจัดปัญหาด้านการรวมเข้าด้วยกัน

เครือข่ายนอกภาคพื้นดิน (NTN): O-RAN จะขยายไปสู่การสื่อสารจากดาวเทียมถึงเซลล์ ทำให้สามารถมีเครือข่ายไฮบริดที่มีการเชื่อมต่อทั้งภาคพื้นดินและอวกาศได้

ความยั่งยืน: เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานกำลังกลายเป็นสิ่งสำคัญที่สุด การออกแบบ O-RAN ที่ใช้ระบบคลาวด์จะช่วยให้เครือข่ายเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและยั่งยืนมากขึ้น

วิวัฒนาการ 6G : นวัตกรรม 6G เช่น พื้นผิวอัจฉริยะที่กำหนดค่าใหม่ได้ (RIS) สเปกตรัมต่ำกว่าเทระเฮิรตซ์ และ AI ในตัว มีความยืดหยุ่นเนื่องมาจากการทำงานแบบโมดูลาร์และความเปิดกว้างของ O-RAN

บทสรุป

O-RAN (Open RAN) คือการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ในการพัฒนาและการดำเนินงานเครือข่ายมือถือ ซึ่งสามารถเปิดระบบนิเวศ RAN แบบปิดดั้งเดิมได้ จึงรับประกันต้นทุนที่ต่ำ ความยืดหยุ่นที่มากขึ้น และนวัตกรรมที่รวดเร็วยิ่งขึ้น แม้ว่าปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการบูรณาการ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยยังคงมีอยู่ แต่ความก้าวหน้ากำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยความช่วยเหลือจากผู้ให้บริการเครือข่าย รัฐบาล และผู้จำหน่ายทั่วโลก

ด้วยการถือกำเนิดของโลก 5G ขั้นสูงและเหนือกว่านั้น Open RAN ไม่เพียงแต่เป็นโซลูชันที่ช่วยประหยัดทางเศรษฐกิจเท่านั้น แต่ยังเป็นแผนที่นำทางสู่อนาคตของ การเชื่อมต่อผ่านมือถือโดยที่เครือข่าย 6G จะเปิดกว้างมากขึ้น อัจฉริยะมากขึ้น และครอบคลุมทั่วโลกมากขึ้น