Вашему вниманию - конспект выступления Дмитрия Лаконцева, руководителя Центра компетенций НТИ на базе Сколтеха по технологиям беспроводной связи и интернета вещей, "Отечественная экосистема OpenRAN".

Конференция "OpenRAN Russia 2021" в Сколково была организована МТС и Сколтех и прошла 14 декабря 2021 года. Автор конспекта - Алексей Бойко, MForum.ru. Другие материалы конференции - по ссылке.

 

 

ДЛ: Рад всех видеть и горд тем, что Сколтех является хостом этого мероприятия. Мы старались, много сил вложили в эту работу. Расскажу кратко, что и для чего делали.

Главная идея, стержень всего - это создание экосистемы. Причина простая, сейчас в стране нет такого крупного вендора который мог бы в одиночку потянуть создание комплексного решения OpenRAN 5G, начиная с радиоподсистемы и заканчивая ядром сети, транспортными сетями и вспомогательным софтом.

Понимая это, мы не просто как ВУЗ, но и как "кусочек" института развития Сколково, взяли на себя системообразующую роль. И сразу строили все так, чтобы вокруг нас формировалась какая-то экосистема, а мы бы ей помогали.

Мы не ставили перед собой задачу, чтобы Сколтех стал вендором. Мы не будем ни оператором, ни интегратором. Наши задачи - разработка основных технологических элементов и помощь нашей экосистеме с тем, чтобы она развивалась.

 

 

Нередко возникает вопрос: "Чем отличается OpenRAN от 3GPP?", почему "воюют" между собой эти два стандарта?

Безусловно никто ни с кем не воюет. Базовый стандарт это, конечно, 3GPP. Никто против него идти не может, и мы всегда следим за 100%-ным соответствием этим стандартам. По простой причине - если решение не будет соответствовать стандартам 3GPP, то это будет не решение 5G, а некое нестандартное оборудование, выпадающее из мировой повестки.

OpenRAN - это дополнение. Это открытая архитектура и открытые интерфейсы, дополняющие стандарты 3GPP и, тем самым, мы не в какую конкуренцию не вступаем. Просто позволяем уточнить стандарты и выпустить на рынок небольших разработчиков - наши компании. Текущий момент - это возможно единственный шанс для российских компаний, чтобы они могли выйти на международный рынок со своими решениями.

Сделать сейчас комплексное операторское оборудование в мире способны всего 5 компаний. Причем на долю 3-х из них приходится более 80% рынка.

 

 

Поэтому единственный вариант выхода на мировой рынок с 5G - это выход с "кусочками" решения. Но чтобы выходить с кусочками, они должны быть совместимыми. Для этого и нужен OpenRAN.

То есть стандарты OpenRAN дополняют 3GPP, противоречия между ними нет. И если что-то 3GPP меняет, это обязательно учитывается в OpenRAN.

 

 

Наша задача - помочь нашим разработчикам и производителям сделать фрагменты комплексного решения.

Мы начали решать эту задачу с того, что у себя стали формировать пилотную зону 5G. Она сейчас покрывает все территорию Инновационного центра Сколково, это более 2 кв. км. Мы получили разрешение на частоты, эксплуатируем их вместе с компанией МТС.

Пилотную зону 5G строим в партнерстве с МТС. Подключаем объекты, находящиеся на территории.

Два предназначения зоны 5G:

1. Отладка и демонстрация различных кейсов, что может быть интересно, например, ДИТ Москвы, предприятиям для каких-то вертикальных p5G/pLTE решений.

2. Отладка оборудования. Испытания, отладка отдельных частей решения 5G, разработанных в России и применяемых здесь.

Мы получили уже более 20 заявок на испытания различных кейсов в нашей зоне 5G. 3-4 компании уже испытали с нами вместе свои технические решения.

 

 

У нас также есть OpenRAN 5G-лаборатория. Эта лаборатория является "сердцем" для всей деятельности по разработкам и исследованиям, образовательным направлениям в Сколтехе по беспроводной связи.

Лаборатория создана с поддержкой со стороны государства, в нее инвестированы не только деньги Сколтеха. Лаборатория и пилотная зона 5G создавались в рамках Центра компетенций НТИ (Национальной технологической инициативы). За этот проект хочется поблагодарить всю НТИ и конкретно Дмитрия Пескова, который нас в этом деле очень хорошо поддержал.

Лаборатория прекрасна тем, что она полностью оборудована для того, чтобы можно было испытать любую составляющую решения 5G. Можно испытывать отдельные узлы базовой станции, можно испытывать транспортную сеть, можно испытывать ядро сети.

Все это можно делать по очереди, можно собирать любую замкнутую систему. Также лаборатория подключена сейчас к "боевому" ядру сети компании МТС. То есть при согласовании мы можем выпускать то или иное оборудование в реальную сеть оператора.

Не думаю, что сейчас в России, а может быть и во всей Восточной Европе, есть что-то, что было бы лучше оснащено, чем наша 5G-лаборатория.

В частности, на базе этой лаборатории у нас сейчас проходит O-RAN PlugFest - мероприятие, на которое разработчики присылают свои решения, мы их собираем вместе, запускаем, тестируем, проводим тесты на межсовместимость. Часть тестов уже успешно провели.

 

 

Мы также разрабатываем базовую станцию 4G/5G. Сколтех разрабатывает ПО, которое портируется на различные аппаратные платформы.

Для МТС, например, мы тестировали ПО на покупной аппаратной платформе. Помимо этого, в рамках проекта ЛИЦ 5G (Лидирующего инновационного центра 5G - часть госпроекта "Цифровая экономика"), мы ведем разработку базовой станции, в которой еще и аппаратная часть - абсолютно отечественная.

В этом проекте создан Консорциум из Сколтех, Eltex и Радио Гигабит, еще в него входит томский ТУСУР, как академический участник,

Радио Гигабит разрабатывает приемопередатчик n79 MIMO 8T8R по заказу Сколтеха. Сколтех разрабатывает ПО и занимается интеграцией составляющих решения базовой станции. Компания Eltex разрабатывает модули - аппаратные решения DU и CU.

Все это можно посмотреть в демо-зоне. Более того, первые пилотные образцы базовой станции уже собраны. Причем собраны они в России на российском предприятии - на производстве Eltex. Собраны и радиотрансивер, и DU/CU.

Можно говорить не только о том, что мы можем свой софт портировать на различные платформы, в том числе, зарубежные, что мы можем его продавать отдельно, так как он стандартный, соответствует стандартам Open RAN.

 

 

Можно также говорить, что у нас уже есть отечественная платформа, которая может применяться здесь и, очень на это надеюсь, после испытаний в 2022 году войдет в перечень российского телекоммуникационного оборудования отечественного производства.

Если коротко рассказывать про базовую станцию 5G/LTE, то мы уже зарегистрировали ПО для нее. Оно сейчас проходит процедуры по входу в реестр Минсвязи РФ.

Мы почти закончили полную интеграцию В 2022 году будут проведены испытания и начнется производство в предсерийных количествах опытных образцов с тем, чтобы можно было демонстрировать, что это все работает.

Формируется полностью замкнутый производственный цикл. Есть разработка в России, есть производство в России, есть испытания на сетях российского оператора. Есть вся экосистема, таким образом.

Элементная база, конечно, пока что зарубежная. Но уже проработан перечень и план замены компонентов, он передан в Минпромторг с которым мы активно взаимодействуем по теме замены импортных компонентов на отечественные. Делать это необходимо. Сейчас, чтобы произвести предсерийные образцы, у Eltex ушел год на получение всех необходимых разрешений на поставку в Россию в промышленных масштабах микросхем, среди которых есть и "чувствительные".

На сегодня необходимые нам микросхемы официально поставляются, и базовую станцию можно производить в объемах по несколько тысяч штук в год.

Это большая работа и она уже сделана. Мы, тем самым, доказываем, что "смотрите, если мы объединяем усилия, у нас получается сделать коммерческий продукт, причем даже с перспективой на использование отечественных компонентов".

Стоит особо отметить - вовсе не процессоры оказались самым узким местом при создании базовой станции. Микросхемы синхронизации, усилительные микросхемы, мощные СВЧ-транзисторы - вот какие элементы и микросхемы оказались самыми сложными для получения позициями.

Это все можно не только разработать, но и производить в России. А вот замещать центральный процессор смысла сейчас не имеет, тем более, что все равно нет возможности производить его в России в ближайшее время.

Другое дело - отдельные "чувствительные" микросхемы, полупроводниковые приборы, которые тяжело ввозить в Россию, их можно заместить отечественными.

Поэтому когда речь заходит об импортзамещении, я предпочитаю использовать другой термин, который на мой взгляд, звучит более правильно - технологическая независимость. Мы не должны зависеть от зарубежных поставщиков.

 

 

Где мы будем испытывать наше решение помимо своей пилотной зоны? Мы считаем, что первые внедрения разработанной базовой станции должны идти не только в пилотных зонах и на сетях операторов, но и, в том числе, на предприятиях. Поскольку для сетей 5G один из потенциальных интересных сегментов - это p5G, частные сети 5G. Мы активно идем в эту сторону, подробно обсудили с компанией Газпром, с компанией НЛМК (Новолипецкий металлургический комбинат), с трубной металлургической корпорацией.

Обсуждался запуск на их площадках частных сетей pLTE/5G-ready, базирующихся на наших разработках. Цель - показать, что не только вендоры могут проводить пилоты, что мы тоже можем это делать.

У нас есть готовая инсталляция, ее можно посмотреть в демо-зоне. Это замкнутая сеть 5G SA в которой базовая станция, софт и ядро сети - полностью отечественные, собраны из элементов, разработанных в нашей лаборатории 5G.

 

 

 

Еще раз, чтобы подтвердить, что мы понимаем, что никакого противоречия между стандартами 3GPP и O-RAN нет, я подчеркну, что мы являемся членами всех релевантных международных альянсов.

Сколтех входит в 3GPP, Сколтех входит в O-RAN Alliance, проводим их мероприятие на своей площадке, как я уже говорил. Кстати, это одна из 7 таких площадок PlugFest в мире и 2-я в Европе.

Всего лишь за 2 года мы добились таких результатов. Мы также участник проекта TIP (Telecom Info Project).

 

 

 

Стандарты. В OpenRAN, как нигде, на них все держится, Никита Уткин не даст соврать. Поэтому мы на себя взяли такой труд, возможно не очень благодарный, по локализации стандартов. Мы взяли стандарты O-RAN Alliance и начали их превращать в отечественные ГОСТы.

Казалось бы, зачем это нужно? Есть международный стандарт - давайте его придерживаться?

Все не так просто, у нас государство особенное, у нас свой путь, поэтому нужны ГОСТы, нужна своя отечественная нормативная база. Только это позволяет вести разработку для российского рынка.

Кстати, даже если пытаться делать замкнутое вендорское решение, даже если пытаться делать проприетарную работу, все равно в России придется собирать кооперацию из различных разработчиков. У нас нет разработчика, готового и способного сделать комплексное решение 5G в одиночку. А кооперацию все равно придется собирать вокруг какой-то архитектуры, вокруг каких-то стандартов. Очевидно, что это логично делать вокруг OpenRAN. Поэтому мы планомерно эти стандарты "приземляем", делаем их ГОСТами.

В этом году сделали два стандарта, они приобрели статус предварительных национальных и скоро станут ГОСТами. За это, кстати, мы получили от НТИ премию "технологический прорыв" в 2021 году, что очень приятно.

 

 

Образование и 5G. Это профильная активность Сколтеха, наконец-то мы добрались до того, что мы ВУЗ, а не просто разработчик. Образованные кадры - один из основных барьеров при разработке. Как только у нас эта история начала "оживать", как только появилось отдельное мероприятие в программе "Цифровая экономика" по разработке комплексного решения 5G, которое ведут Ростех и Ростелеком, как только были выделены деньги, у нас мгновенно закончились... люди.

Сейчас еще появилась история про локализацию производства Nokia в России совместно с компанией Yadro... им тоже нужны специалисты. А специалистов на рынке нет, мы их для себя с большим трудом находим. Потому что долгое время наши ВУЗы готовили специалистов по эксплуатации, а не по разработке. А нужны разработчики!

Мы сейчас активно это направление подготовки в ВУЗе развиваем. У нас есть наша магистерская программа, сколтеховская, где мы готовим ребят 2 года, делаем из них настоящих разработчиков.

Есть курсы дополнительного профессионального образования для специалистов с предприятий, мы их готовы доучивать тому, что такое 5G, как ведется разработка, как выглядит цикл разработки, непрерывное тестирование, как делается виртуальное тестовое окружение, как это все интегрируется в подобие сети интегратором. Благо сами разрабатываем. Очень много аспектов, которые следует принимать во внимание.

Также мы поняли, что невозможно подготовить много специалистов, если не начать учить учителей. В противном случае масштабировать эту историю очень тяжело. Если мы будем учить людей здесь, в Сколтехе в Москве, мы все равно не осилим более 20-30 человек в год. Поэтому мы готовы идти навстречу тем ВУЗам, которые готовят у себя создавать программы по подготовке специалистов 5G и начали готовить их профессоров, преподавателей.

Первый такой курс уже провели, готовили специалистов Севастопольского государственного университета, которые сейчас по заказу Ростеха начали у себя проводить программу подготовки специалистов - летом мы их интенсивно готовили, помогали разработать программу обучения. На очереди - коллеги из Казани и из Уфы, процесс идет. С санкт-петербургскими и томскими ВУЗами мы и без того уже имеем сетевые учебные программы в рамках Центра компетенций НТИ.

Понемногу процесс наладки подготовки специалистов идет, года через 2, на мой взгляд, мы создадим критическую массу специалистов, чтобы разработка 5G начала двигаться этими людьми. Тяжелый тайминг, если посмотреть на даты. У нас 2024 год - это год, когда и по Дорожной карте, государственной, и в целом, по логике развития сетей, вовсю должно серийно производиться отечественное оборудование. А мы сейчас говорим, что "раскачаемся" с разработками через 1-2 года... К сожалению, ну, вот так.

Мне кажется, что если сильно постараться, то к 2024 году какую-то серию сделать будет можно. Вряд ли это обеспечит "закрытие" потребностей всех операторов в России на отечественном оборудовании. Но определенные участки можно будет обеспечить. И, на мой взгляд, то, что вы можете посмотреть в демо-зоне 5G, это вполне убедительно такую возможность подтверждает. \\

Материалы конференции OpenRAN Russia 2021 

--

теги: телеком оборудование инфраструктуры разработка оборудования Open RAN OpenRAN O-RAN Сколтех конспекты пятое поколение