Industriales y académicos europeos se unen para desarrollar una solución integrada fronthaul y backhaul para Redes 5G

El proyecto Xhaul, integrante del Programa Europeo H2020 de Asociación de Infraestructura Público-Privada 5G (5G PPP), definirá y desarrollará la futura generación de redes fronthaul y backhaul integrada que responderá a las necesidades futuras de los sistemas de comunicación 5G.
El Consorcio Xhaul está compuesto por 21 socios incluyendo los principales proveedores de la industria de telecomunicaciones, operadores, empresas de TI, pequeñas y medianas empresas e instituciones académicas.

Proveedores de la industria de telecomunicaciones, operadores, empresas de TI, pequeñas y medianas empresas y el mundo académico en Europa y Asia (Taiwán) están trabajando juntos para desarrollar una solución adaptable, compartible, eficiente en costes mediante la integración de los segmentos fronthaul y backhaul de la futura red de transporte 5G. Esta solución tiene como objetivo la interconexión flexible de las funciones de acceso radio 5G y las funciones del core de la red, que serán alojadas dentro de la infraestructura en la nube del operador. Xhaul simplificará y acelerará las operaciones de red, reducirá el coste de la red, y permitirá la instrumentación y optimización de todo el sistema para mejorar la Calidad de Servicio (QoS) y el ahorro energético, así como el desarrollo de aplicaciones conscientes de la situación de la red. La duración prevista del proyecto es de 30 meses, comenzando el 1 de julio de 2015.

El desafío de las redes 5G es proporcionar altas velocidades de datos (decenas de Gbps) con muy baja latencia (pocos ms). Este desafío llega en un momento de disminución de los ingresos medios por usuario de los operadores de telecomunicaciones, lo que plantea claramente la necesidad de soluciones que puedan rebajar el coste total de operación y propiedad a un nivel rentable. Los enfoques actuales que emplean C-RAN (Centralized Radio Access Network), donde la funcionalidad de la estación base se divide estáticamente entre las cabezas de radio y unidades de procesamiento de banda base conectados entre sí a través de una red fronthaul, presenta el problema de requerir una mayor heterogeneidad de la red de transporte, complejidad y flexibilidad limitada para optimizar los diferentes indicadores clave de rendimiento (por ejemplo, la capacidad, la latencia, la energía) en diferentes contextos de redes y servicios. Xhaul, definida como la solución de transporte flexible común para las futuras redes 5G, tiene como objetivo la integración de las redes de backhaul y fronthaul con las tecnologías por cable e inalámbricas en una red de transporte común basada en paquetes y con soporte del paradigma SDN (software defined networks) y NFV (network functions virtualization). Esta solución, por lo tanto, permitirá una reconfiguración flexible y definida por software de todos los elementos de red en un sistema compartido por varios operadores y con una gestión unificada orientada a los servicios.

La novedosa arquitectura Xhaul permitirá un nivel sin precedentes de flexibilidad y dinamismo a un coste reducido, permitiendo a los operadores reconfigurar y compartir la red de una manera rentable y eficiente en el tiempo. Xhaul considerará una mezcla de diferentes tecnologías físicas y de enlace para implementar una infraestructura de red fronthaul y backhaul unificada (tanto cable e inalámbrica, nuevas y existentes (legacy)).

El enfoque técnico se basa en dos pilares innovadores: i) una infraestructura de control utilizando un modelo de red abstracta unificada para la integración del plano de control (Infraestructura de Control Xhaul , XCI ) y ii) un plano de datos unificado que abarca tecnologías de transmisión de alta capacidad y novedosas arquitecturas de conmutación basadas en latencia deterministica (basados en reenvío de paquetes de elementos Xhaul, XFE ), empleando un formato de estructura versátil unificado.

La infraestructura Xhaul será impulsada por la implementación de nuevos sistemas de orquestración basados en NFV para la asignación de recursos de manera inteligente, proporcionando así una gran flexibilidad en la distribución dinámica de recursos y en la centralización de las funciones de la red, así como nuevas técnicas para la monitorización extremo a extremo, la predicción y la aplicación de parámetros de calidad de servicio (QoS). Esto permitirá ofrecer nuevos servicios que se ejecuten de manera efectiva a través de Xhaul, tales como la compartición de la red, ahorro de energía, aprovisionamiento de capacidad y reconfiguración, distribución de medios y servicios disponibles en la nube.

La solución Xhaul se demostrará en un escenario real a gran escala en Berlín. Para ello, se utilizará la plataforma de experimentación 5G Berlín, que consiste en Open5Gaccess, Open5Gphotonics y Open5Gcore, y servirá como plataforma para la evaluación temprana de tecnologías 4G y 5G con el foco en los conceptos Xhaul. Además, se llevarán a cabo pruebas de campo para demostrar el apoyo a la movilidad Xhaul para la aplicación en trenes de alta velocidad, proporcionando puntos de acceso de alta capacidad en un tren en Taiwán.

Los participantes del sector incluidos en el consorcio

Proveedores e IT: NEC (Dirección Técnica), Ericsson, Nokia Networks, ATOS e Interdigital Europe.

Operadores: Telecom Italia, Orange y Telefonica.

Pequeñas y Medianas empresas: CoreNetwork Dynamics, Telnet, EBlink, Visiona IP and Nextworks.

Academia: University Carlos III of Madrid (Project Coordinator), Fraunhoffer Heinrich Hertz Institute, CTTC, CREATE-NET, Politecnico di Torino, Lunds University and ITRI.

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