Open RAN : l’Europe entre renoncement et technologies de pointe

Diverses entités et plusieurs objectifs derrière l’Open RAN

Le RAN, ou Radio Access Network, est le dispositif, qui, au pied d’une antenne, permet de convertir les signaux radio en données informatiques, puis qui achemine ensuite ces données vers le cœur de réseau, où elles sont traitées.

Historiquement, ces appareils sont des boîtes noires fabriquées par les équipementiers télécoms, lesquels conservent jalousement le secret de leur fonctionnement. Problème, les boîtiers RAN, conçus pour les opérateurs mobiles, sont disproportionnés en matière de prix, de taille et de consommation électrique pour des réseaux mobiles privés.

Les réseaux mobiles privés, souvent appelés 4G ou 5G privées, ont pris ces deux dernières années une importance capitale sur les sites privés complexes. Qu’il s’agisse d’usines, de ports, d’aéroports ou encore de stades sportifs, ils permettent de couvrir des zones étendues et cabossées d’obstacles, de manière bien plus efficace que ne le font les connexions filaires ou les bornes Wifi.

Parallèlement à cela, les opérateurs télécoms ont constaté ces dix dernières années qu’ils étaient en mesure de remplacer leurs cœurs de réseau Nokia ou Ericsson (ou Huawei…) par des clusters de serveurs génériques sous OpenStack ou VMware. De cette opportunité économique est née l’idée de décliner aussi le concept de l’équipement générique aux RAN.

Restait à faire du rétro-engineering. C’est à cette tâche que s’emploient diverses entités.

L’alliance internationale O-RAN s’efforce de concevoir un RAN en repartant de zéro, en standardisant un fonctionnement que quiconque pourrait implémenter et qui serait assez complexe pour équiper les réseaux d’antennes publiques des opérateurs télécoms. La très bureaucratique alliance O-RAN chapeaute pour l’heure dix groupes de travail, qui développent chacun un aspect de la technologie.

Parallèlement à cela, divers fabricants d’équipements radio américains – dont Mavenir et Casa Systems – se regroupent sous divers labels « OpenRAN » pour proposer des machines physiques capables d’exécuter des « vRAN ». Ces vRAN sont en l’occurrence les RAN propriétaires de Nokia et d’Ericsson convertis pour l’occasion en machines virtuelles. Mavenir propose ainsi aux sites industriels des solutions « Nokia » adaptées à leurs zones de couverture.

Enfin, on trouve quelques très, très rares acteurs qui ont déjà réussi à réinventer la roue tous seuls, dans leur coin. Intel a ainsi mis au point une carte PCIe FlexRAN tout-en-un qui décode et encode les signaux radio 4G ou 5G. Dell et Cisco l’implémentent déjà dans des serveurs x86 qui font office de RAN alternatifs.

Le Français Amarisoft et le Polonais IS-Wireless ont, eux, réussi à mettre au point des algorithmes qui ont juste besoin d’un convertisseur analogique/numérique et d’un processeur x86 pour encoder et décoder les signaux 4G et 5G. Cette prouesse fait des deux entreprises européennes des champions mondiaux.

Red Hat, militant d’un meilleur Open RAN en 2030

Pour autant, les solutions d’Intel, Amarisoft et IS-Wireless sont loin d’implémenter tout le laborieux cahier des charges de l’alliance O-RAN. Mais qu’importe : elles fonctionnent parfaitement pour transformer des antennes 4G/5G d’appoint en simples routeurs sur un réseau Ethernet. Quant à leur sécurité, elle tient tout simplement au fait que ne peuvent se connecter à ces réseaux radio privés que des appareils équipés d’une carte SIM spécialement gravée pour le client.

« Non, ce n’est pas ainsi qu’il faut travailler ! Si vous voulez sérieusement mettre au point des RAN pour tous les cas d’usage, il faut commencer par développer des solutions taillées pour les opérateurs, que vous réduisez ensuite à l’échelle des réseaux privés », rétorque François Duthilleul, le directeur technique Telcos & Sécurité de Red Hat (en photo plus haut, 2e position en partant de la gauche).

Précisons que Red Hat a connu un certain succès ces cinq dernières années en fournissant des clusters OpenStack à divers opérateurs, pour remplacer leurs cœurs de réseaux historiques.

Engagé dans les travaux de l’alliance O-RAN, Red Hat a notamment l’enjeu d’imposer OpenShift – sa version de Kubernetes – dans les futures solutions Open RAN pour y exécuter les services fonctionnels sous la forme de containers. Et, ce, à la barbe de VMware, qui cherche aussi à le faire, éventuellement sous la forme de machines virtuelles. Selon la compréhension du MagIT, François Duthilleul est l’un des fervents partisans du report de l’Open RAN à 2030.

« Dans le cadre d’O-RAN, il s’agit de travailler sur une architecture modulaire, avec l’introduction d’interfaces standardisées. Pour ce faire, ces interfaces sont développées à l’aide de frameworks de sécurité éprouvés qui permettent d’identifier où se trouvent les failles. C’est essentiel, car les risques de cyberattaque ne concernent pas que les signaux radio. Dans ce genre de technologies, ils concernent surtout l’automatisation, l’authentification des services », plaide François Duthilleul.

« Non, non. Le marché actuel est celui des solutions sur mesure », rétorque Slawomir Pietrzyk ! « Les pionniers de l’Open RAN ont fait une erreur en se lançant sur le marché des opérateurs. Manifestement, à vouloir devenir le prochain Nokia ou Ericsson, ils ne sont nulle part. L’innovation n’est pas là. Elle est sur le marché des cas d’usage privés que nous visons. »

« Et quand il sera temps d’adresser les opérateurs, quelque part dans la seconde moitié de la décennie, quand on sait qu’ils devront renouveler leurs contrats avec les équipementiers, nous, nous aurons une solution déjà éprouvée », ajoute le patron d’IS-Wireless.

« Je dirais même que lorsque la 6G arrivera, vers 2030, ses objectifs de mieux servir les objets connectés et le Edge pourront d’autant mieux décoller qu’il y aura déjà des réseaux radio privés déployés partout en Europe, grâce à des Open RAN similaires à nos solutions », insiste-t-il.

Il est à noter que François Duthilleul a insisté auprès du MagIT pour dire qu’il représentait les équipes de Red Hat qui travaillent avec les opérateurs télécoms. Red Hat dispose aussi d’équipes dédiées aux industriels. Mais LeMagIT n’a pas été en mesure de déterminer si ces équipes-là travaillent sur des réseaux 4G/5G privés.

IS-Wireless, une technologie de pointe pour un Open RAN opérationnel

Pour mieux se différencier des travaux de l’alliance O-RAN, Slawomir Pietrzyk revendique avec IS-Wireless proposer de l’Open RAN de seconde génération. Outre son système qui permet de faire la passerelle entre les signaux radio et des données en réseau sur de simples machines x86, IS-Wireless aurait travaillé à optimiser les bandes passantes.

« Les projets actuels d’Open RAN mettent en œuvre des machines qui sont surdimensionnées, car ces gens considèrent qu’ils doivent être prêts à supporter le trafic le plus dense possible. Il en résulte beaucoup d’énergie dépensée pour rien puisque, la plupart du temps, la puissance de calcul disponible n’est pas utilisée. Nous évitons cet écueil avec un système conçu pour travailler avec de tout petits fragments de données et de signaux radio », explique le PDG d’IS-Wireless.

Selon lui, le fait de manipuler de tout petits éléments permet de répartir la charge de travail sur un cluster de petites machines et de petites antennes dont plusieurs sont éteintes lorsqu’elles ne servent pas. L’équipement déployé par IS-Wireless coûterait 40 % moins cher à l’usage. LeMagIT suppose que cette comparaison concerne les solutions proposées par les Américains Mavenir et consorts.

« Le bénéfice accessoire de notre technique est que nous évitons même mieux les interférences qu’avec les cellules radio classiques », ajoute notre interlocuteur. « Nos concurrents travaillent en effet avec des antennes qui font du MIMO, du Beamforming. Ce sont tout autant de techniques qui permettent de superposer les ondes quand elles sont très nombreuses. Mais quand elles ne le sont pas, vous obtenez sur ces antennes des cellules qui se disputent la réception. C’est un non-sens. »

Si IS-Wireless insiste sur l’importance de sa solution Open RAN, la plus innovante de son catalogue, il propose aussi le cœur de réseau qui va de pair et au niveau duquel se fait tout le routage des paquets. Ce cœur de réseau serait lui aussi conçu de façon modulaire, avec des calculs distribués sur plusieurs nœuds.

Bien que basé en Pologne IS-Wireless revendique adresser des clients dans le monde entier. Pour l’heure, les siens se situent en Pologne, au Royaume-Uni, en Finlande, à Malte, aux Philippines et en Allemagne. Ironie du sort, le projet allemand a été déployé en partenariat avec T-Systems, la branche ESN de l’opérateur Deutsche Telekom.