Ciena + Samsung: colaboração abre o caminho para as melhores redes 5G de ponta a ponta

Estado atual do mercado global do 5G

O 5G está definido para ser um verdadeiro disruptor e facilitador essencial da convergência tecnológica, adoção e transformação digital. Ele fornecerá conectividade de acesso sem fio fixo e móvel, oferecendo melhorias significativas em velocidade, latência, disponibilidade e desempenho aprimorado, apesar da eventual introdução do network slicing de ponta a ponta.

No entanto, a evolução de 4G para 5G será uma jornada de vários anos, com operadoras individuais de rede móvel e wholesale tendo pontos iniciais e finais exclusivos ao longo de um caminho determinado por seus objetivos de negócios e usuários finais, mercados e espaços de aplicações.

Como está indo o setor global de redes móveis até agora em termos de implantação de redes 5G? Deacordo com os dados mais recentes da GSMA Intelligence, espera-se 1,8 bilhão de conexões 5G até 2025, com as regiões da Ásia-Pacífico desenvolvida e da América do Norte liderando o caminho na adoção do 5G atingindo 53% e 51% da taxa de penetração de conexão 5G, respectivamente. Esse crescimento é impulsionado por 80% dos US$ 900 bilhões que as operadoras gastarão em redes móveis entre 2021 e 2025. A Figura 1 ilustra como esses investimentos já levaram o 5G a se tornar um fenômeno global hoje.

_{Figura 1: redes comerciais 5G (Ref: GSMA Intelligence 2021 Mobile Network Economy, junho de 2021)}

Drivers de tecnologia 5G

O 5G fornecerá três tipos diferentes de serviços de conectividade, resumidos abaixo, cada um voltado para categorias específicas de casos de uso e aplicações. Isso requer vários níveis de desempenho de rede que serão fornecidos por diferentes tecnologias e arquiteturas de rede.

• Banda larga móvel aprimorada (eMBB) – ex. streaming de vídeo
• Comunicações massivas do tipo máquina (mMTC) – ex. cidades inteligentes
• Comunicações ultraconfiáveis de baixa latência (urLLC) – ex. automação do setor 4.0

O eMBB é o primeiro tipo de serviço 5G oferecido por operadoras de rede móvel (MNOs), pois é mais fácil de ser implantado inicialmente e é um dos principais casos de uso de rede móvel de consumo superior, possibilitado pela conexão de novos rádios 5G (NRs) ao 4G Evolved Packet Core (EPC) existente no que é conhecido como 5G Non-Stand-Alone (5G NSA).

À medida que as MNOs evoluem seu 4G EPC existente para um 5G Core altamente virtualizado, serviços mMTC e urLLC mais avançados podem e serão disponibilizados. Esses tipos de serviço são facilitados pelo advento do Edge Cloud, que ajuda a fornecer a latência muito baixa exigida por aplicações novas e emergentes.

O 5G não é uma tecnologia estática e continuará evoluindo, à medida que todo o ecossistema, do 5G Core ao 5G User Equipment (UE), e tudo o que isso implica, evolui também. Isso significa que a inovação contínua nos domínios de rede sem fio e com fio só aumentará nos próximos anos. Nenhum fornecedor pode investir e inovar em todas as áreas do ecossistema de rede 5G e ainda oferecer as melhores tecnologias e produtos de rede da categoria. Assim, a colaboração entre fornecedores por meio de parcerias é necessária para garantir que o ecossistema de rede 5G de ponta a ponta mantenha o ritmo com os frenéticos cronogramas de inovação associados a aplicações e casos de uso nos mercados de consumo e corporativo.

Tendências da rede 5G em direção à abertura

Há muita conversa (e debate) no setor relacionada à abertura de redes 5G para migrar de soluções tradicionais de fornecedores fechados e proprietários. Os motivos para abrir a rede incluem uma cadeia de suprimento de fornecedores mais ampla e segura, levando a uma maior concorrência, os melhores designs de rede da categoria e custos aprimorados. Pessoalmente, acho que a questão não é se, mas quando, as redes 5G serão abertas porque o movimento de abertura é um rolo compressor imparável do setor.

Claro, levará tempo, esforço e desejo de resolver os desafios inevitáveis ao longo do caminho. Desafios semelhantes de soluções abertas e baseadas em padrões foram enfrentados em outras partes da rede global, mas os benefícios da abertura são simplesmente fortes demais para serem ignorados pelas operadoras de redes móveis e de wholesale. Designs abertos chegaram a outras partes da rede, como cabos submarinos abertos, óptica coerente 400 ZR baseada em padrões, interfaces de programação de aplicativos (APIs) e outros. O rolo compressor da abertura não poupará o 5G, nem deveria.

Ao contrário da crença popular, as redes 5G abertas não só liberam as operadoras para escolher NRs 5G de um fornecedor e unidades de banda base 5G (BBUs) de outro fornecedor, embora esse seja um benefício importante. Trata-se também de alavancar interfaces físicas e de software (APIs) abertas em todo o ecossistema de ponta a ponta, incluindo unidades distribuídas (UDs), unidades centralizadas (UCs) e redes de transporte xHaul interconectando tudo. Também estão incluídos recursos de armazenamento e computação que hospedam funções de rede 5G virtualizadas, bem como aplicações corporativas e de consumo.

As redes 5G serão muito mais virtualizadas em comparação com as gerações anteriores, com arquiteturas centralizadas/Cloud-RAN (C-RAN) se tornando cada vez mais importantes, pois oferecem inúmeros benefícios, como controle de espectro aprimorado, menos ocupação de espaço nas estações radiobase, virtualização mais fácil de funções de rede em recursos de nuvem, economia aprimorada e consumo de energia otimizado.

A combinação de RAN distribuída tradicional (D-RAN) e C-RAN requer novos recursos xHaul (fronthaul, midhaul, backhaul) para redes de transporte que são mais abertas, escaláveis e automatizadas. As redes xHaul altamente instrumentadas que comportam APIs abertas permitem que a automação seja orientada por análises, o que pode mudar o jogo, para facilitar o Network Slicing 5G de ponta a ponta para comportar níveis de serviço específicos de aplicações para cada tipo de serviço 5G.

Abertura para as melhores soluções de rede 5G de ponta a ponta

Para que o 5G seja mais do que apenas o 4G mais rápido, é necessária uma mudança na forma como as redes são projetadas, implantadas e gerenciadas. O 5G adotará um amplo conjunto de novas tecnologias, como novos rádios 5G, virtualização de núcleo, automação orientada por análises, aprendizado de máquina, inteligência artificial, óptica coerente, FlexEthernet, técnicas rigorosas de tempo e sincronização, roteamento por segmentos e outros.

Todos estes serão adotados no primeiro dia? Claro que não, mas com o tempo, essas tecnologias chegarão às redes 5G em um ritmo que depende da estratégia de desenvolvimento exclusiva de cada MNO e das aplicações de casos de uso de destino. Será necessário um ecossistema amplo e diversificado de fornecedores para oferecer essas tecnologias.

Preparar o caminho para a abertura

Quando a Ciena e a Samsung anunciaram sua colaboração no ano passado, foi um passo importante para o avanço das redes 5G que fornecem os melhores componentes sem fio e com fio da categoria. A Ciena oferece nosso melhor portfólio de roteamento e comutação, que é a base da infraestrutura da Adaptive IP^TM, e nosso controlador de domínio Manage, Control, Plan (MCP). A Samsung oferece a RAN 5G, que inclui as soluções vRAN líderes e o 5G Core nativo da nuvem. Juntos, isso cria a melhor solução de rede 5G de ponta a ponta que abrange os domínios sem fio (Samsung) e com fio (Ciena).

_{Figura 2: solução de rede 5G ponta a ponta combinada Ciena + Samsung}

Habilitador de abertura: soluções pré-integradas e pré-testadas em domínios wireless e fixo

Uma pergunta frequente sobre redes abertas é: como abordam as operadoras de rede (tanto móveis quanto de wholesale) o desafio de equilibrar a complexidade, a inovação e os melhores designs da categoria compostos por mais de um fornecedor? Uma coisa é selecionar os melhores componentes da categoria, mas outra é fazê-los funcionar bem juntos. Além disso, quando uma rede é adquirida de um único fornecedor, esse fornecedor realiza a interoperabilidade para garantir que todos os componentes funcionem juntos. No entanto, isso não produz o melhor projeto de rede da categoria.

Para enfrentar esse importante desafio, a Ciena e a Samsung uniram forças para garantir que todos os componentes funcionem juntos por meio da pré-integração e pré-validação de suas soluções combinadas. O resultado é o melhor design de rede 5G da categoria que “simplesmente funciona” e é altamente escalável em agregação, interfaces e capacidade de comutação. Ele comporta várias opções de espectro sem fio, opções de arquitetura e requisitos de desempenho de rede.

No futuro, nossas duas empresas estarão discutindo outras áreas importantes para colaboração conjunta, incluindo combinações de tecnologia para avançar o network slicing e soluções de rede privada para mercados B2B.

Desde 2020, a Samsung e a Ciena realizam testes de interoperabilidade de várias opções de fronthaul entre a unidade de rádio e o comutador fronthaul nos laboratórios da Samsung em Suwon, na Coreia. Cada teste foi realizado durante seis meses para validar os testes funcionais e de desempenho com configurações de ponta a ponta que incluíam vários UEs, UR, UD e comutadores fronthaul. Ambas as empresas agora planejam expandir o teste de integração nas instalações da Ciena a partir de 2022.

Nossa solução conjunta oferece um caminho de baixo risco para evoluir para uma arquitetura mais aberta, desagregada e virtualizada que aproveita os melhores componentes 5G xHaul da Ciena e os melhores componentes 5G RAN/vRAN e 5G Core da Samsung.

A melhor parte? Já está disponível, pré-integrada e pré-validada, o que acelera o lançamento de serviços 5G e o desempenho diferenciados, agora e no futuro.