Como parte do “Projeto de Investigação e Desenvolvimento das Infraestruturas Melhoradas para Sistemas de Informação e Comunicação Pós-5G” encomendado pela New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), a NEC Corporation (NEC) e a Fujitsu Limited (Fujitsu) estão a realizar a investigação e desenvolvimento de uma tecnologia para testar a interoperabilidade de estações de base pós-5G em conformidade com as especificações O-RAN. Foi construído nos laboratórios da NEC no Reino Unido e nos laboratórios da Fujitsu nos EUA, um ambiente de teste de conectividade onde se utilizou esta tecnologia, e os testes foram realizados de agosto de 2021 a junho de 2023. Ao automatizar o processo de ponta a ponta para extração de cenários de teste ideais, geração de parâmetros e determinação da aceitabilidade dos resultados dos testes, as duas empresas conseguiram melhorar significativamente a eficiência. O tempo de teste de interoperabilidade para estações de base de diferentes fornecedores foi reduzido em mais de 30%, assumindo o ambiente comercial das operadoras de telecomunicações internacionais (operadores).

No futuro, as duas empresas utilizarão a tecnologia de teste desenvolvida neste projeto para testes conjuntos com operadores e fornecedores de equipamento de estações de base no Japão e noutros países, a fim de reduzir o tempo necessário para implementar sistemas que combinem estações base de diferentes fornecedores, compatíveis com O-RAN. O seu objetivo é contribuir para a revitalização do mercado de infraestruturas de telecomunicações, apoiando a difusão e o desenvolvimento globais de redes 5G abertas.

1. Contexto

À medida que a transformação digital (DX) avança em vários setores, os sistemas de comunicações móveis de quinta geração (5G) estão a ser implementados a nível mundial como a infraestrutura para a DX. Na era pós-5G, a latência ultrabaixa, a conectividade massiva em simultâneo e outras funções do 5G serão ainda mais aperfeiçoadas e generalizadas. Isto conduzirá a um consumo de energia ainda mais baixo e a um maior suporte à virtualização das redes, impulsionando ainda mais a expansão do mercado das infraestruturas de telecomunicações, incluindo a substituição do equipamento de estações base existente.

Para fornecer aos clientes serviços de comunicações de maior qualidade, os operadores estão, cada vez mais, a escolher de uma variedade de fornecedores, o equipamento de estação base mais adequado para utilização nas suas próprias redes.

Em resposta, a O-RAN Alliance, um grupo do setor composto por operadores e fabricantes de telecomunicações de todo o mundo, promoveu a normalização das ligações entre vários dispositivos de estações base e formulou condições para a ligação de estações base de diferentes fornecedores. No entanto, testar a operacionalidade dos dispositivos interligados é um processo demorado, uma vez que tem de ser efetuado pelo operador, e é preciso ainda mais tempo se for necessário efetuar novos testes para resolver falhas. Este facto dificulta, portanto, a implementação de equipamentos em conformidade com as especificações O-RAN.

Para resolver este problema, a NEC e a Fujitsu criaram ambientes de teste no Reino Unido e na América do Norte, que estão previstos como futuros mercados O-RAN, como parte do projeto NEDO acima referido. De agosto de 2021 a junho de 2023, os laboratórios da NEC no Reino Unido e da Fujitsu nos EUA, realizaram testes operacionais utilizando uma combinação de perfis e de fornecedores de equipamento de estações base utilizados por vários operadores internacionais em ambientes comerciais reais, num esforço para desenvolver uma tecnologia que simplifique o processo e reduza o tempo necessário para verificar a interoperabilidade.

2. Resultados dos esforços conjuntos

A NEC e a Fujitsu desenvolveram em conjunto uma tecnologia para automatizar o teste de interoperabilidade entre equipamentos de estações base de vários fornecedores no fronthaul da O-RAN. As empresas melhoraram a funcionalidade para suportar as condições reais de ligação usadas pelas operadoras em diferentes países e regiões. Esta tecnologia inclui tecnologias proprietárias como o FrontHaul Analyzer (FHA), que liga as estações base para verificar o protocolo do fronthaul; a Pseudo-DU (P-DU), que efetua testes individuais às unidades de rádio (RU); uma ferramenta de extração de cenários de teste que automatiza cada processo de verificação; uma ferramenta de modificação dos parâmetros de teste; e uma ferramenta de avaliação dos resultados dos testes.

A interoperabilidade no fronthaul O-RAN foi testada nos laboratórios das duas empresas no Reino Unido e nos EUA, através da utilização de múltiplas combinações de equipamento de estação base de diferentes fornecedores e de condições de funcionamento que assumem os ambientes comerciais reais dos operadores na Europa e na América do Norte. A automatização dos testes utilizando a tecnologia desenvolvida através do projeto, reduziu o tempo de teste em mais de 30% em comparação com os testes manuais convencionais.

A redução do tempo do teste de interoperabilidade permitirá aos operadores encurtar o tempo de implementação de sistemas que combinam estações base de diferentes fornecedores, compatíveis com O-RAN. Tal contribuirá para o avanço das configurações abertas nas redes 5G atualmente em utilização, bem como para a construção de novas redes em antecipação de futuras implementações pós-5G.

3. Planos futuros

No futuro, a NEC e a Fujitsu continuarão a utilizar a tecnologia desenvolvida neste projeto e o ambiente de teste criado para essa tecnologia, em testes conjuntos com operadores e fornecedores de equipamento de estação base no Japão e internacionalmente, para encurtar o tempo necessário para implementar equipamento compatível com O-RAN. Ao fazê-lo, terão como objetivo contribuir para a revitalização do mercado de infraestruturas de telecomunicações, apoiando a difusão e o desenvolvimento global de redes 5G abertas.