Open RAN und SDN/NFV: Perspektiven, Optionen, Restriktionen und Herausforderungen - Matthias Wissner; Ahmed Elbanna; Bernd Sörries; Thomas Plückebaum (WIK Wissenschaftliches Institut für Infrastruktur und Kommunikationsdienste, 2021)
Derzeit wird weltweit die fünfte Mobilfunkgeneration (5G) von den Mobilfunknetzbetreibern eingeführt. Parallel dazu haben die Arbeiten an der sechsten Mobilfunkgeneration (6G) begonnen. Beide Mobilfunkgenerationen zeichnen sich dadurch aus, dass sie Entwicklungen wie Software Designed Networks (SDN) und Network Function Virtualisation (NFV) beinhalten, wodurch sich die Hardware im jeweiligen Mobilfunknetz auf die Kernaufgabe der Übertragung und deren Steuerung konzentriert und die Software für die Steuerung der maßgeblichen Prozesse aus den Netzknoten herausgenommen, generalisiert und (perspektivisch) auf allgemein verfügbare IT-Systeme verlagert werden soll. Diese Entwicklung beinhaltet auch eine unter Marktteilnehmern teilweise kontrovers gesehene Öffnung von Schnittstellen im Funkzugangsnetz (Radio Access Network, RAN). Unter dem Begriff "Open RAN" wird eine neue, disaggretierte Infrastruktur im RAN diskutiert und ihre jeweiligen Komponenten entwickelt. Durch softwaregetriebene Prozesse können einzelne Netzwerkfunktionen auf zentraler Ebene des RAN kontrolliert und gesteuert werden. Mit Open RAN verfolgen die Mobilfunknetzbetreiber das Ziel, Netzelemente einfacher durch Hardware-Komponenten eines anderen Herstellers austauschen zu können (Multi-Vendor-Umfeld). Es wird insoweit auf das Ziel hingearbeitet, ein neues Ökosystem zu etablieren, in dem im Vergleich zum Status quo mehr Hersteller unterschiedliche Komponenten eines Netzwerks einschließlich der notwendigen Software liefern können. Mobilfunknetzbetreiber versprechen sich davon eine höhere Wettbewerbsintensität auf Herstellerseite und einen verstärkten Innovationswettbewerb. Eine wesentliche Herausforderung von Open RAN besteht in der vergleichsweise komplexen Integration der angestreben Multi-Vendor-Umgebung. Zwar können mit Open RAN bestehende Lock-in-Effekte hinsichtlich des Bezugs von Netzwerkkomponenten bei einzelnen Herstellern verringert werden. Fraglich ist aber, ob nicht neue Lock-in-Effekte entstehen, wenn die Integration der neuen Komponenten in den Funkzugangsnetzen abgeschlossen ist. Des Weiteren stellen die angestreben offenen Schnittstellen zwischen den einzelnen Netzwerkkomponenten eine größere Angriffsfläche für Cyber-Attacken dar, womit eine weitere Herausforderung genannt ist. Während auf der politischen Ebene mit Open RAN auch ein Mehr an digitaler Souveränität in Europa verbunden wird, wird die Standardisierung ganz maßgeblich von Unternehmen aus anderen Kontinenten vorangetrieben. Im Ergebnis ist nach akutellem Kenntnisstand offen, ob Open RAN die mit dem Konzept verbundenen Versprechen auch tatsächlich wird einhalten können. Es zeichnet sich zudem ab, dass in künftigen Funkzugangsnetzen die Betreiber von Cloud-Infrastrukturen eine zunehmend wichtigere Rolle einnehmen werden. Zusammenfassend besteht noch ein weiterer Forschungsbedarf, um die Wirkungen von Open RAN ganzheitlich einschätzen zu können. – – The fifth mobile communications generation (5G) is currently being rolled out by mobile network operators worldwide. In parallel, research work has begun on the sixth generation of mobile communications (6G). Both mobile communications generations are characterized by the fact that they include developments such as Software Designed Networks (SDN) and Network Function Virtualization (NFV), whereby the hardware in the respective mobile communications network is to concentrate on the core task of transmission and its control and the software for controlling the relevant processes is to be removed from the network nodes, generalized and (in the long term) transferred to generally available IT systems. This development also includes an opening of interfaces in the radio access network (RAN), which is sometimes viewed controversially among market participants. Under the term "Open RAN", a new, disaggregated infrastructure in the RAN is being discussed and its respective components developed. Through software-driven processes, individual network functions can be controlled and managed at the central level of the RAN. With Open RAN, mobile network operators are pursuing the goal of being able to replace network elements more easily with hardware components from another manufacturer (multi-vendor environment). In this respect, the aim is to establish a new ecosystem in which, compared with the status quo, more manufacturers can supply different components of a network, including the necessary software. Mobile network operators expect this to increase the intensity of competition on the manufacturer side and intensify competition for innovation. A major challenge of Open RAN is the comparatively complex integration of the desired multi-vendor environment. It is true that Open RAN can reduce existing Lock-in effects with regard to the procurement of network components from individual manufacturers. However, it is questionable whether new Lock-in effects will not arise once the integration of the new components in the radio access networks has been completed. Furthermore, the open interfaces envisaged between the individual network components represent a larger attack surface for cyber attacks, which is a further challenge. While at the political level Open RAN is also associated with greater digital sovereignty in Europe, the standardization is being driven quite significantly by companies from other continents. As a result, it remains to be seen whether Open RAN will actually be able to fulfill the promises associated with the concept. It is also becoming apparent that cloud infrastructure operators will play an increasingly important role in future radio access networks. In summary, there is still a need for further research in order to be able to assess the effects of Open RAN holistically.
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