Open RAN ouvre les réseaux mobiles

Dans un souci de standardisation des équipements des stations de base, EURECOM travaille sur l’Open RAN. Ce projet vise à ouvrir le marché des équipementiers à de nouvelles entreprises pour encourager la conception de matériels innovants dans les réseaux de télécommunications.

Les stations de bases, couramment appelées antennes relais, sont des dispositifs qui permettent aux téléphones et aux ordinateurs d’accéder au réseau. Les antennes relais sont détenues par des opérateurs de télécommunications, et les équipements qui les composent proviennent d’un petit nombre d’entreprises spécialisées. Les composants fabriqués par les unes sont incompatibles avec ceux conçus par les autres, ce qui empêche les opérateurs de construire leurs antennes avec les éléments de leur choix. Le déploiement des réseaux tels que la 5G dépendent de ces technologies privées.  

Pour permettre à de nouvelles entreprises d’apporter des innovations aux réseaux indépendamment des jeux d’acteurs, EURECOM travaille sur le projet Open RAN (Open Radio Access Network). Il ambitionne de standardiser le fonctionnement des composants des stations de bases pour les rendre compatibles quel que soit leur fabricant, et ce via une nouvelle architecture de réseau qui fait fi des technologies des composants propres à chaque fabricant. Pour cela, EURECOM s’appuie sur la plateforme Open Air Interface, qui permet aux acteurs industriels et académiques de développer et tester de nouvelles architectures et solutions logicielles pour les réseaux 4G et 5G. Ce travail est effectué dans un cadre open source, ce qui permet à tous les acteurs de trouver un terrain commun de collaboration pour l’interopérabilité, qui s’affranchit des questions de propriétés des composants.

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« L’Open RAN peut être décomposé en trois blocs essentiels : l’antenne radio, l’unité distribuée et l’unité centralisée », décrit Florian Kaltenberger, chercheur en informatique à EURECOM. L’antenne est chargée de réceptionner les signaux des téléphones ou d’en envoyer vers eux tandis que les deux derniers blocs sont chargés de donner au signal radio un accès au réseau pour que l’utilisateur puisse visionner des vidéos ou envoyer des messages par exemple. Contrairement à l’unité radio qui nécessite du matériel spécifique « l’unité distribuée et l’unité centralisée peuvent fonctionner avec du matériel informatique classique comme des serveurs et des PC », explique le chercheur. Plus besoin de se reposer sur du matériel propriétaire spécialement développé. Les serveurs et PC savent déjà interagir ensemble, indépendamment de leurs composants.

Le RIC : clé de l’adaptabilité

Cette standardisation permettrait aux utilisateurs d’un réseau d’utiliser les antennes d’un autre dans le cas où les antennes de leur opérateur sont trop lointaines. Pour faire fonctionner l’Open RAN, les chercheurs ont mis au point le RIC (RAN Intelligent Controller), un logiciel qui constitue en quelque sorte le cœur de cette architecture. Le RIC fonctionne grâce à une intelligence artificielle qui lui donne des indications sur l’état du réseau et oriente l’activité des stations de base pour s’adapter aux différents scénarios.

« Par exemple, si nous voulons déployer un réseau dans une université, nous ne nous y prendrons pas de la même manière que si nous voulons le déployer dans une usine, puisque les problématiques à résoudre ne sont pas les mêmes, explique Florian Kaltenberger. Dans une usine, cette interface permet de connecter les machines au réseau afin de les faire coopérer et récupérer des informations », ajoute-t-il. Le RIC est également capable de localiser la position des utilisateurs et d’ajuster les paramètres des antennes, ce qui permet d’optimiser le fonctionnement du réseau en pourvoyant un accès plus équitable entre les usagers. Pour les industries, l’Open RAN représente une alternative intéressante aux réseaux de télécommunications des grands opérateurs en raison de son faible coût et de sa capacité à gérer la consommation énergétique de façon plus sage, en évaluant les besoins de puissances de transmission requis par les utilisateurs. Ce système peut ainsi pourvoir sans excès la puissance dont les utilisateurs ont besoin.

Des outils simples au service d’un logiciel libre

Selon Florian Kaltenberger « l’architecture Open RAN permettrait une maîtrise complète des réseaux, ce qui contribuerait à une meilleure souveraineté ». Pour le chercheur, le fait que ce dispositif soit contrôlé par un logiciel open source assure une certaine transparence. En effet, les entreprises impliquées dans le développement du logiciel ne sont pas les seules à pouvoir y accéder. Les utilisateurs peuvent aussi améliorer et contrôler son code. De plus, si les entreprises en charge de l’Open RAN venaient à fermer, ce système serait toujours fonctionnel puisqu’il est destiné à exister indépendamment des industriels.

« Aujourd’hui, plusieurs travaux réalisés dans le monde ont montré que l’Open RAN fonctionne mais il n’est pas encore prêt à être déployé », explique Florian Kaltenberger. Une des raisons est la réticence des équipementiers à standardiser leur matériel puisque cela ouvrirait le marché à de nouveaux concurrents et mettrait ainsi un terme à leur domination commerciale. Florian Kaltenberger estime qu’il faudra « peut-être attendre encore cinq ans avant que les dispositifs standardisés soient commercialisés ».

Rémy Fauvel