El año pasado, Ciena y Samsung en forma conjunta anunciaron un acuerdo para ofrecer soluciones de redes 5G al mercado, combinando 5G RAN y Core de Samsung con las soluciones xHaul de Ciena para crear redes 5G de extremo a extremo previamente validadas. Este esfuerzo conjunto es testimonio de la rápida evolución del escenario que 5G está ofreciendo a las redes móviles.

Las enormes inversiones, los cambios tecnológicos y las nuevas posibilidades de servicios que 5G ofrece están obligando tanto a los operadores móviles como a los mayoristas a reevaluar sus estrategias de red, con preferencia por ecosistemas abiertos y de calidad superior.

Analicemos en profundidad las fuerzas que impulsan estos cambios y cómo los esfuerzos combinados de Ciena y Samsung allanan un nuevo camino hacia las redes 5G que la comunidad de proveedores de 5G existente simplemente no puede igualar.

Webinar: Bringing openness, programmability, and automation to the 5G transport network

Estado actual del mercado 5G a nivel mundial

5G será una verdadera tecnología disruptiva y un factor clave de convergencia tecnológica, adopción y transformación digital. Proporcionará conectividad de acceso inalámbrico fijo y móvil que ofrecerá mejoras significativas en velocidad, latencia, disponibilidad y mayor rendimiento gracias a la eventual introducción de network slicing de extremo a extremo.

Sin embargo, la evolución de 4G a 5G será un viaje de varios años, en el que los operadores de redes móviles y mayoristas tendrán puntos de partida y de llegada únicos a lo largo de un camino determinado por sus objetivos empresariales y los usuarios finales, mercados y espacios de aplicaciones a los que aspiran.

¿Cómo se encuentra el sector de las redes móviles a nivel mundial en cuanto al despliegue de redes 5G? Según los últimos datos de GSMA Intelligence, se prevén 1800 millones de conexiones 5G para 2025, con los países desarrollados de Asia-Pacífico y Norteamérica liderando la adopción de 5G, con un 53 % y un 51 % de tasa de penetración de las conexiones 5G, respectivamente. Este crecimiento está impulsado por el 80 % de los 900 000 millones de dólares que los operadores gastarán en las redes móviles entre 2021 y 2025. La Figura 1 ilustra cómo estas inversiones ya han convertido a 5G en un fenómeno global.

GSMA 5G Map in Spanish

Figura 1: Redes 5G comerciales (Ref.: GSMA Intelligence 2021 Mobile Network Economy, junio 2021)

Impulsores de la tecnología 5G

5G ofrecerá tres tipos diferentes de servicios de conectividad, que se resumen a continuación, cada uno dirigido a categorías específicas de casos de uso y aplicaciones. Estos requieren diversos niveles de rendimiento de la red que se obtendrán mediante diferentes tecnologías y arquitecturas de red.

  • Enhanced Mobile Broadband (eMBB) – p. ej. video streaming
  • Massive Machine-Type Communications (mMTC) – p. ej. ciudades inteligentes
  • Ultra-reliable Low-Latency Communications (urLLC) – p. ej. automatización en la Industria 4.0

eMBB (banda ancha móvil mejorada) es el primer tipo de servicio 5G que ofrecen los operadores de redes móviles (MNO), ya que es más fácil de desplegar inicialmente, y es el principal caso de uso de la red móvil de consumo, posible gracias a la conexión de las 5G New Radios (NR) a las redes 4G Evolved Packet Core (EPC) existentes en lo que se conoce como el modo 5G Non-Stand-Alone (5G NSA).

A medida que los MNO transformen su actual 4G EPC en un 5G Core altamente virtualizado, es y será posible ofrecer servicios mMTC y urLLC más avanzados. Estos tipos de servicios se ven facilitados por la llegada de Edge Cloud, que ayuda a proporcionar la latencia muy baja que requieren las aplicaciones nuevas y emergentes.

5G no es una tecnología estática y seguirá evolucionando, a medida que evolucione todo el ecosistema, desde el 5G Core hasta los equipos de usuario (UE) 5G, y todo lo que hay en medio. Esto significa que la innovación continua en los dominios de las redes inalámbricas y fijas se acelerará en los próximos años.

Tendencias de la red 5G hacia la apertura

En el sector se habla (y se debate) mucho sobre la apertura de las redes 5G para migrar de las soluciones tradicionales cerradas y propietarias de los proveedores. Entre las razones a favor de la apertura de la red se incluyen una cadena de suministro de proveedores más amplia y segura que permita una mayor competencia, los mejores diseños de red y una mejora de los costos. Personalmente, creo que la pregunta no es si las redes 5G se abrirán, sino cuándo, porque el movimiento de apertura es una fuerza imparable en el sector.

Por supuesto, llevará tiempo, esfuerzo y ganas de resolver los inevitables desafíos que surjan en el camino. En otras partes de la red mundial se afrontaron desafíos similares con soluciones abiertas y basadas en estándares, pero las ventajas de la apertura son sencillamente demasiado importantes para que los operadores mayoristas y de redes móviles las ignoren. Los diseños abiertos han llegado a otras partes de las redes, como los cables submarinos abiertos, la óptica coherente 400ZR basada en estándares, las interfaces de programación de aplicaciones (API) y otros. El poder de la apertura no perdonará a 5G, ni debería hacerlo. El poder de la apertura no perdonará a 5G, ni debería hacerlo.

El poder de la apertura no perdonará a 5G, ni debería hacerlo.

Contrariamente a lo que se suele creer, las redes 5G abiertas no consisten únicamente en dar libertad a los operadores para elegir las 5G NR de un proveedor y las 5G Baseband Units (BBU) de otro, aunque esta sea una ventaja clave. También se trata de aprovechar las interfaces físicas y de software (API) abiertas en todo el ecosistema de extremo a extremo, incluidas las unidades distribuidas (DU), las unidades centralizadas (CU) y las redes de transporte xHaul que interconectan todo. También se incluyen recursos de almacenamiento y computación que alojan funciones de red 5G virtualizadas, así como aplicaciones destinadas a empresas y consumidores.

Las redes 5G estarán mucho más virtualizadas que las de generaciones anteriores, y las arquitecturas C-RAN (RAN centralizada/en la nube) cobrarán cada vez más importancia, ya que ofrecen numerosas ventajas, como mejor control del espectro, menor espacio físico en las estaciones base, virtualización más sencilla de las funciones de red en recursos en la nube, mayor rentabilidad y consumo energético optimizado.

La combinación de la RAN distribuida (D-RAN) tradicional y la C-RAN requiere nuevas capacidades xHaul (fronthaul, midhaul, backhaul) para redes de transporte que sean más abiertas, escalables y automatizadas. Las redes xHaul altamente instrumentadas que admiten API abiertas permiten que la automatización esté impulsada por el análisis, lo que puede cambiar las reglas del juego, para facilitar el Network Slicing 5G de extremo a extremo y admitir niveles de servicio específicos de la aplicación para cada tipo de servicio 5G.

Ningún proveedor puede invertir e innovar en todas las áreas del ecosistema de redes 5G y seguir ofreciendo las mejores tecnologías y productos de red. Por lo tanto, es necesaria la colaboración entre proveedores a través de asociaciones para garantizar que el ecosistema de redes 5G de extremo a extremo mantenga el ritmo de los vertiginosos avances de la innovación asociados a las aplicaciones y los casos de uso tanto en el mercado de consumo como en el empresarial.

Apertura para las mejores soluciones de redes 5G de extremo a extremo

Para que la 5G sea algo más que una 4G más rápida, es necesario un cambio en la forma de diseñar, desplegar y gestionar las redes. 5G adoptará un amplio conjunto de nuevas tecnologías, como las 5G New Radios, la virtualización de núcleos, la automatización basada en el análisis, el aprendizaje automático, la inteligencia artificial, la óptica coherente, FlexEthernet, técnicas estrictas de sincronización y tiempo, Segment Routing y otras.

¿Se adoptarán todas desde el día uno? Por supuesto que no, pero con el tiempo, estas tecnologías se irán incorporando a las redes 5G a un ritmo que dependerá de la estrategia de desarrollo y de las aplicaciones de caso de uso específicas de cada operador de redes móviles. Se necesitará un ecosistema amplio y diverso de proveedores para ofrecer estas tecnologías.

Preparando el camino hacia la apertura

Cuando Ciena y Samsung anunciaron su colaboración el año pasado, fue un paso importante para el avance de las redes 5G que ofrecen los mejores componentes inalámbricos y de línea fija. Ciena ofrece nuestra innovadora cartera de enrutamiento y conmutación, que es la base de la infraestructura de Adaptive IPTM, y nuestro controlador de dominios Manage, Control, Plan (MCP). Samsung ofrece su 5G RAN, que incluye sus soluciones vRAN líderes, y 5G Core nativo de la nube. Todo ello crea la mejor solución de red 5G de extremo a extremo que abarca tanto el dominio de redes inalámbricas (Samsung) como de redes fijas (Ciena).

Combined Ciena + Samsung End-to-End 5G Network Solution

Figura 2: Solución de red 5G de extremo a extremo conjunta de Ciena y Samsung

Facilitador de la apertura: Soluciones preintegradas y probadas previamente en dominios inalámbricos y de línea fija

Una pregunta que se plantea a menudo en relación con las redes abiertas es: ¿cómo afrontan los operadores de redes (tanto móviles como mayoristas) el desafío de equilibrar la complejidad, la innovación y los mejores diseños de más de un proveedor? Una cosa es seleccionar los mejores componentes y otra es conseguir que funcionen bien. Además, cuando una red se compra a un único proveedor, éste se encarga de la interoperabilidad para garantizar que todos los componentes funcionen correctamente. Sin embargo, esto no supone el mejor diseño de red.

Para hacer frente a este importante desafío, Ciena y Samsung han unido sus esfuerzos para garantizar que todos los componentes funcionen juntos mediante la integración y validación previas de sus soluciones combinadas. El resultado es un diseño de red 5G superior que “simplemente funciona” y es altamente escalable en agregación, interfaces y capacidad de conmutación. Admite múltiples opciones de espectro inalámbrico, opciones de arquitectura y requerimientos de rendimiento de la red.

A partir de ahora, nuestras dos empresas están estudiando otras áreas importantes de colaboración conjunta, como las combinaciones tecnológicas para avanzar en network slicing y las soluciones de red privada para los mercados B2B.

“Se trata de una colaboración natural entre Samsung y Ciena, donde Samsung proporciona las mejores soluciones RAN y Core, y Ciena las mejores soluciones xHaul”, declaró Amresh Singh, director de Partnerships, Networks Business, Samsung Electronics America. “Disponer de una solución de extremo a extremo preintegrada y validada previamente, desde las radios hasta el transporte, permite una comercialización más rápida y acelera la entrega de una nueva generación de soluciones 5G a consumidores y empresas.”

Desde 2020, Samsung y Ciena han realizado pruebas de interoperabilidad de varias opciones fronthaul entre la unidad de radio y el conmutador fronthaul en los laboratorios de Samsung en Suwon, Corea. Cada prueba se llevó a cabo durante seis meses para validar tanto las pruebas funcionales como las de rendimiento con configuraciones de extremo a extremo que incluían múltiples UE, RU, DU y conmutadores fronthaul. Ambas empresas planean ahora ampliar la prueba de integración en las instalaciones de Ciena a partir de 2022.

Nuestra solución conjunta ofrece un camino de bajo riesgo para evolucionar hacia una arquitectura más abierta, desagregada y virtualizada que aprovecha los mejores componentes 5G xHaul de Ciena y los mejores componentes 5G RAN/vRAN y 5G Core de Samsung.

¿Lo mejor de todo? Ya está disponible, preintegrada y validada, lo que acelera el despliegue de servicios y prestaciones 5G diferenciados, ahora y en el futuro.