O2 jako první mobilní operátor v České republice nasadil plnohodnotné jádro své 5G sítě. Jde o takzvaný standalone 5G core (SA). Síť páté generace všichni tři operátoři provozují několik posledních let, doposud nicméně šlo o upgrade bezdrátových částí těchto sítí (RAN) společně například s využitím nových frekvencí. Zjednodušeně řečeno se změny doposud týkaly hlavně antén a vysílačů (BTS). Jádra sítí, tedy servery, software pro zajištění funkcí sítě a síťařina v datových centrech, přes něž teče provoz, využívaly starší základy LTE/4G neboli non-standalone core. O2 už udělalo změnu a časem se přidají zbylí dva hráči.
Změna je to významná. Přes nové jádro poteče veškerý zákaznický komunikační provoz, tedy hovory, SMS a data. Jde o součást kritické infrastruktury státu a nejcitlivější část mobilní sítě. O2 má core umístěný ve svých zabezpečených datových center ve Stodůlkách a na Chodově (obojí v Praze).
Důležitosti odpovídala i fáze přípravy. Asi rok a půl se dělalo na designu jádra a připravovala se dokumentace pro veřejné soutěže. Po výběru dodavatelů trvala implementační fáze asi rok.
Lepší odezva a dva gigabity za sekundu
Nasazení SA 5G coru z velké části pomůže samotnému operátorovi. Výhody ale časem pocítí také zákazníci. Nové jádro umožní snížit odezvu sítě na jednotky milisekund (staré dává 20 až 40 milisekund) a také zvýšit rychlost přenosu dat, a to aktuálně až na dva gigabity za sekundu. Standalone jádro umožňuje u frekvencí agregovat více frekvenčních pásem, díky čemuž lze parametry vyhnat nahoru.
Chytré telefony by zároveň díky lepšímu řízení energie mohly vydržet déle na baterii. O2 zatím testy nemá, ale studie ukazují zlepšení až o 20 procent a u IoT až 90 procent. Dále se zvýší hustota zařízení na komunikaci s vysílačem na kilometr čtvereční (přes milion). Síť také přinese lepší možnosti designu pro pokrývání kampusových sítí.
Jak už jsme informovali, aby uživatelé novinku pocítili, budou si muset počkat. U koncových zařízení totiž bude nutné společně s výrobci odladit a aktualizovat firmware. “Jako první letos bude Samsung, začne se nejnovějšími řadami telefonů a poté se bude pokračovat níže,” řekl Lupě technický ředitel O2 Jan Hruška. “Odhadhuji, že v absolutní většině budou zařízení připravena do konce příštího roku.”
Zároveň každý výrobce k problematice přistupuje jinak. Apple například má certifikační proces, kdy je nutné nejdříve dokázat, že síť plnohodnotně běží po dobu tří měsíců. Pak se čeká na testovací časové okno a teprve po úspěšných testech Apple vydává upravený firmware. Google zase uvedl, že podporu SA 5G bude mít v přístrojích až příští rok.
Tradiční IT stack
Nyní se v O2 dokončuje integrace nového 5G core s rádiovou přístupovou sítí, tedy RAN (tu staví a provozuje CETIN na technologii od Ericssonu, část se sdílí s T-Mobilem). Hotovo by mělo být do konce července. Proces kompletní migrace provozu nicméně bude delší. Na vypnutí starého jádra by mělo dojít v příštím roce. Jeho část nadále může posloužit jako load balancing pro pevný bezdrátový internet.
Samotné O2 vidí přínosy už nyní. Nové jádro už v podstatě není tolik o “zadrátovaných” funkcích v krabicích (takzvané “bare metal” řešení), ale jde o tradiční IT stack, kde jsou od sebe oddělené vrstvy fyzického hardwaru (servery, storage), kontejnerizace a vlastního softwaru.
Kromě jiného přichází významné zlepšení bezpečnosti. Díky integraci CI/CD procesů známých z běžného softwarového vývoje a provozu IT infrastruktury je možné mít lepší kontrolu nad tím, co se do sítě uvolňuje za aktualizace. Jdou dělat rollbacky nebo automatizované testy. Síť je agilnější a sbližují se provozy a IT a sítí. “Přemýšlíme také nad vytvořením digitálního dvojčete sítě s možností simulovat dopady změn ještě před nasazením do sítě a podobně,” popsal Hruška.
Různé parametry služeb
S novým corem se potenciálně otevírá prostor pro nové obchodní modely. O2 aktuálně řeší téma v minulosti hodně diskutovaného network slicingu, díky němuž by mělo jít nakonfigurovat hodně individualizované služby. Díky SA coru je možné nastavit parametry jako minimální propustnost sítě, díky čemuž by šlo nastavit tarify využívající třeba jasné parametry odezvy a a tak dále. Pro O2 je to témat hlavně u pevného bezdrátového internetu. Zde do hry vstupuje síťová neutralita, což operátor řeší s Českým telekomunikačním úřadem a Evropskou unií.
“Network slicing by se dal využít také v případech jako jsou živelné katastrofy, kdy by šlo vypnout některé funkce a nechat běžet jen to, co je potřeba, aby nedošlo k přetížení sítě a tak dále,” nastínil Hruška.
Cloud zatím ne
O2 v rámci přípravné fáze řešilo, zda s některými funkcemi nového jádra nejít do veřejného cloudu, tedy k takzvaným hyperscalers jako jsou Amazon Web Services, Microsoft Azure nebo Google Cloud. Nakonec se tak nestalo. “V době, kdy jsme rozhodnutí udělali, ve světě existovaly pouze pilotní projekty, nic v provozu. Nechtěli jsme jít do rizika, že jako první přesuneme jádro či jeho část do cloudu. Kdybychom toto rozhodnutí dělali o dva roky později, možná bychom se rozhodli jinak,” vysvětlil Hruška.
Jedním z faktorů, proč O2 do cloudu nešlo, byl fakt, že hyperscalers jsou v telekomunikacích typu provoz jádra sítě spíše nováčci. Jejich technologie například nepodporovaly všechny síťové dodavatele.
Standard pro 5G core je nicméně designovaný pro cloud. O2 sice jádro neprovozuje ve veřejném cloudu, ale běží na cloudové technologii jako privátní cloud ve vlastních datacentrech.
Základem je software OpenShift od open sourcové a linuxové společnosti Red Hat, která má klíčové vývojové centrum v Brně. Nad tím běží síťové funkce (cloud native network functions, CNF) od Nokie jakožto vítěze tendru (Nokia 5G Core či Cloud Packet Core). Řešení je kompletně kontejnerizované a nabízí tedy flexibilitu do budoucna.
OpenShift byl zvolen mimo jiné díky tomu, že měl potvrzený blueprint pro největší množství síťových dodavatelů. U Red Hatu byli všichni dodavatelé certifikovaní. Opět se tedy ukazuje, že otevřenost a standardy se vyplácí. Doba, kdy si dodavatelé své zákazníky krásně uzamykali ve svém řešení, je díky kontejnerům, standardům a tak dále pryč.
O2 si co nejvýhodnější pozici pojistilo i díky rozdělení tendru na dvě samostatné části. Cílem bylo oddělit infrastrukturu a síťové funkce. Nyní tedy lze vyměnit infrastrukturu nezávisle na softwaru nad tím a opačně. Workloady související se síťovými funkcemi fungují samostatně a tak dále.
Hruška věří, že budoucnost coru mobilních sítí je nejspíše v hybridním cloudu, tedy v kombinaci privátního a public cloudu. “Něco takového je již nyní zralé primárně pro zcela nové sítě, které už vznikají pouze jako 4G/5G. My jsme museli řešit i legacy technologie,” nastínil.
A co takzvaná technologická suverenita, která se dnes v Evropě neustále skloňuje s cílem co nejmenší závislosti na amerických a čínských dodavatelích? Poslat jádra našich sítí hyperscalerům typu AWS či Azure by bylo další odevzdání infrastruktury těmto gigantům. Hruška zmínil například to, že hyperscaleři umí do datacenter zákazníků přivést vlastní dedikovaný hardware a provozovat ho tak, aby data nikam nechodila a železo bylo pod lokální kontrolou. “Technologická suverenita před časem ještě nebyla téma. Teď už je a my ji do rozhodování o nákupech rovněž zahrnujeme,” popsal technologický šéf O2.
Důležitost dobře nastavených tendrů
Standalone 5G jádro běžící v datacentrech O2 je poháněno servery od běžných dodavatelů jako jsou Dell a Hewlett Packard Enterprise (HPE) s procesory Xeon od Intelu. Aktuálně jde o desítky serverů, respektive několik racků. Core je škálovatelný, takže lze přidávat další servery. To časem bude potřeba, meziroční nárůst datového toku v síti O2 je v průměru kolem 60 procent.
Dodavatelé softwaru běžícího na coru se nicméně neustále snaží zvyšovat efektivitu, aby s rostoucím trafficem nebylo nutné přidávat tolik nového železa. O2 dokonce nárůst efektivity softwaru začleňuje do kontraktů s dodavateli. “Je to jediná cesta, jak držet pod kontrolou náklady na železo, které nakupujeme podle kapacitních potřeb softwaru,” dodal Hruška.
CTO O2 ostatně v debatě s Lupou několikrát zdůraznil, jak bylo důležité dobře nastavit tendry a mít co největší vyjednávací sílu. “Žádný z dodavatelů obvykle nesplní sto procent požadované specifikace. Vendoři musí nejdřív projít filtrem technických hodnocení, přičemž v závěrečném kole už zůstanou jen ti, jejichž řešení je dostatečně dobré. Zároveň tam ale potřebujeme mít aspoň dva hráče, aby se dalo efektivně vyjednávat. V této fázi už rozhodne nejnižší cena, protože předchozí technické a další podmínky už byly splněny,” popsal Hruška.
Úspěch pro Nokii
Pro Nokii, která tendr vyhrála, jde o velký deal. Několik let procházela složitým obdobím, kdy se slučovala s Alcatel-Lucentem, masově propouštěla a hledala cestu zpět. Kromě jádra O2 se například snaží dodávat privátní 5G sítě. Zprávy z trhu říkají, že Nokia zakázku u O2 hodně chtěla a tudíž v závěrečném kole přišla s dobrou cenou.
Celá akce vyšla O2 na řádově stovky milionů korun (více nespecifikuje), což zahrnuje servery, softwarové licence a podporu pro důležité technologie.
A proč vůbec došlo k nasazení standalone jádra až několik let po startu budování 5G na bezdrátové části? Postup vycházel z konceptu celého 5G a standardů 3GPP. Zde se projevily zkušenosti z 3G a 4G, kde se zohledňovalo, jak operátoři rychle dostali investice zpět a jak se investice vyplatily. Došlo se k závěru, že postupné obměny budou lepší.
Postupné nasazování 5G umožnilo protáhnout životnost předchozí generace a nechat technologie dožít a finančně co nejvíce utilizovat. Jelikož první část 5G běží na zádech 4G/LTE, adopce je rychlejší. Non-standalone core umožnil soužití 4G a 5G a agregaci frekvencí. Dále byla umožněna pohodlná konfigurace sítě tak, aby v síti fungovali uživatelé se starými a novými telefony. Nevznikl tlak, že se vytvoří nová síť, která bude skoro prázdná. 3GPP chce podobně postupovat i v budoucnu.
Ukázkový 5G core od Nokie (nejde o instalaci v O2):
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU