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Künstliche Intelligenz und Netzwerke der Telekommunikation: Der RAN Intelligent Controller
Die Integration künstlicher Intelligenz in Telekommunikationsnetzwerke, insbesondere durch den RAN Intelligent Controller (RIC), ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem effizienteren, flexibleren und nachhaltigeren Management von Netzwerken. Der Open-RAN-Ansatz und die KI/ML-Technologien ebnen den Weg für neue Geschäftsmodelle sowie fortschrittliche Anwendungen und transformieren die Netzwerkinfrastruktur, um zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden.
Ein sich schnell entwickelndes Umfeld
Die Entwicklung der Netzwerke der nächsten Generation wird stark von künstlicher Intelligenz beeinflusst, die im Zusammenhang mit 5G und nachfolgenden Technologien eine grundlegende Rolle spielen wird. Diese Netzwerke werden nicht nur das Kundenerlebnis verbessern, sondern auch Unternehmen neue Möglichkeiten eröffnen. Mithilfe von Edge-Computing wird es möglich sein, innovative Anwendungsfälle umzusetzen, wobei native künstliche Intelligenz in einem Netzwerk verteilt wird und schnell auf Markt- und Kundenbedürfnisse reagiert.
Wir erleben derzeit einen schnellen Wandel von traditionellen, monolithischen und geschlossenen Architekturen, die von einzelnen Anbietern stammen, hin zu vollständig offenen und modularen Lösungen. Diese neuen Lösungen bestehen aus Softwaremodulen, die miteinander kommunizieren, was eine flexiblere und besser miteinander kompatible Architektur ermöglicht.
Ein neues Geschäftsmodell
Mit dem Open RAN-Ansatz (Radio Access Network) wird ein neues Geschäftsmodell eingeführt, bei dem RAN-Anbieter, IT-Anbieter, Betreiber und Systemintegratoren zusammenarbeiten, um das Potenzial neuer Anwendungen in verschiedenen Märkten zu erweitern, auch außerhalb der traditionellen Telekommunikation.
Dieses neue Geschäftsmodell, Ran-as-a-Service (RanaaS) genannt, ermöglicht es Kunden, das Netzwerk als Plattform zu betrachten, von der aus sie hochgradig maßgeschneiderte Dienste oder Pakete von Anwendungsfällen anfordern können, sodass sie ihr eigenes Netzwerk auf flexible und modulare Weise einrichten können (Network Slicing).
Der Übergang von RAN zu O-RAN und die Rolle der KI
Ein Open-RAN-Netzwerk zerlegt das traditionelle RAN in Open-Source-und interoperable Komponenten, wodurch die verbindliche Abhängigkeit vom jeweiligen Anbieter entfällt und ein neues Schlüsselelement eingeführt wird. Dieses überträgt Informationen an das Netzwerk: den RAN Intelligent Controller (RIC).
Das RIC ist das „Betriebssystem“ des RAN. Es verwaltet und koordiniert die zahlreichen Netzwerkfunktionen, die jetzt auf verschiedene Hardwarekomponenten aufgeteilt sind, und ermöglicht dank des Potenzials von KI/ML auch neue Funktionen. Das RIC bietet dem Netzwerk in der Tat die Möglichkeit, Funktionen auszuführen, die direkt von KI und maschinellem Lernen (ML) gesteuert werden, was die Entwicklung flexiblerer und effizienterer Lösungen ermöglicht. KI/ML-Modelle können nicht nur auf der Grundlage großer Mengen historischer Daten trainiert werden, wodurch sie sehr effizient werden, um die besten Entscheidungen zu treffen und potenziell gefährliche Situationen vorherzusagen. Sie werden auch weiterhin regelmäßig aktualisiert, um ihre Effizienz zu verbessern, basierend auf Rückmeldungen aus externen Quellen oder direkt von Endnutzern. Dadurch kann sich das Netzwerk schnell an die ständigen Veränderungen anpassen, denen es ausgesetzt ist, und das Endnutzererlebnis wird verbessert.
Der RAN Intelligent Controller kann das Netzwerkverkehrsmanagement effektiv optimieren, Anomalien erkennen, die Übergabe von Mobilfunknetzzellen verbessern und zur Effizienz des Netzwerks selbst beitragen.
Anwendungsfälle
Der RAN Intelligent Controller (RIC) ist nicht nur ein technologischer Durchbruch, sondern ein echter Innovationsbeschleuniger für Mobilfunknetze. Dank künstlicher Intelligenz ermöglicht der RIC intelligente Lösungen zur Optimierung der Netzwerkleistung in Echtzeit und löst so komplexe Herausforderungen wie Verkehrsmanagement und Energieeffizienz. Nachfolgend finden wir einige der interessantesten Anwendungsfälle, die sich auf verschiedene Branchen auswirken.
Verkehrssteuerung
In einer wichtigen Studie wurde ein intelligentes Übergabe-Framework eingeführt, das auf Deep Reinforcement Learning (DRL) basiert und die Netzwerkleistung deutlich optimieren soll. Eine bessere Steuerung des Datenverkehrs bedeutet, Netzwerkressourcen effizienter an die Benutzer zu verteilen, die Daten senden möchten, um unnötige Wartezeiten und Ressourcenverschwendung zu vermeiden. Angesichts der massiven Zunahme von Geräten, die an das Netzwerk angeschlossen sind, ist die Optimierung der Verteilung der Kommunikationsressourcen derzeit ein entscheidendes Thema. Sie ist notwendig, um innovative Anwendungsfälle zu unterstützen, die eine hohe Leistung erfordern, und um Netzwerküberlastungen zu vermeiden. Ein auf KI/ML-Algorithmen basierender Ansatz, der fortschrittliche Architekturen verwendet, hat eine 50-prozentige Verbesserung des Durchsatzes und der Nutzung von Netzwerkressourcen gezeigt.Energieeffizienz
Heute ist es wichtiger denn je, die Umweltbelastung zu reduzieren, die Nachhaltigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die wirtschaftliche und betriebliche Effizienz aufrechtzuerhalten. Das Funkzugangsnetz (RAN) macht mit 73% einen wichtigen Teil des Energieverbrauchs der Telekommunikationsbetreiber aus. Um dieses Problem zu lösen, wurde auf dem letzten Mobile World Congress eine Lösung vorgestellt, die auf zwei RAPPs (vom RIC betriebenen Anwendungen) basiert, um den Energieverbrauch des RAN zu senken. Mithilfe eines LSTM-basierten ML-Modells ist die Lösung in der Lage, den zukünftigen Verkehr vorherzusagen und die Zellkapazität dynamisch anzupassen, wodurch der Energieverbrauch um 20% pro Tag reduziert wird.
Die Weiterentwicklung des RAN Intelligent Controllers verändert die Art und Weise, wie Netzwerke verwaltet werden, und macht sie intelligenter und anpassungsfähiger. Mit KI im Mittelpunkt bietet der RIC einen dynamischen Ansatz für das Ressourcenmanagement, der nicht nur die Netzwerkleistung, sondern auch die Nachhaltigkeit verbessert. Diese neue Ära der Telekommunikation legt die Grundlage für ein widerstandsfähigeres Netzwerk, das bereit ist, neue Technologien zu unterstützen.
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