rApps és xApps

Az Open RAN architektúra központi komponense a RAN Intelligent Controller (RIC), amely nyílt hosting platformot biztosít a RAN funkciók vezérléséhez és optimalizálásához szükségek applikációk számára.

A RIC-nek két logikai formája létezik, a nem valós idejű (non-RT) és a közel valós idejű (near-RT) RAN Intelligent Controller (RIC). Ezekmás-más funkciókat látnak el a hálózatban. Míg az előbbi a rendszer szolgáltatás management és orchestration (SMO) keretrendszerében üzemel az utóbbi a Centraál Unit-hoz (CU) és a Distributed Unit-hoz (DU) kapcsolódik.

Mind a nem valós idejű (non-RT) és a közel valós idejű (near-RT) RIC alkalmazza az AI/ML-t a döntéshozatali funkcióiban és független gyártók nyilt forráskódú szoftvereit használhatja az O-RAN szabványok alapján.

rApps és xApps

Az rApps/xApps-ok új technológiát és lehetőséget kínálnak a hálózat üzemeltetőknek, hogy innovatív módon fejleszthessék a hálózatukat, növeljék az ügyfél élmenyt, és optimalizálják a CapEx / OpEx költségeiket.

rApp

Az rApp egy moduláris alkalmazás, amely a nem valós idejű non-RT RIC-ben fut, és a felügyeleti síkon (management plane) helyezkedik el. Feladata a RAN optimalizálásához és a folyamatok optimalizálásához kapcsolódó értéknövelt szolgáltatások nyújtása, mint a policy-based guidance és értéknövelt információk managelése, adatelemzés, AI/ML training, konfiguráció management.

1.ábra. Non-RT RIC

Az rApp-ok a nem valós idejű RIC-en futnak és olyan RAN automatizálási és felügyeleti feladatokat látnak el amelyek egy másodperces vagy annál hosszabb időt vesznek igénybe. Ilyenek feladatok:

Az rApp-ok vezérlőhurkai tehát 1 s feletti időintervallumban működnek és Intelligent Automation Platform SDK-t használnak. Az rApp-ok képesek együttműködni más rApp-okkal szabványosított nyílt interfészeken, hogy bonyolultabb automatizálási funkciókat is végre tudjanak hajtani.

xApp

A Near-RT RIC egy nyílt szoftverplatform mikroszolgáltatás alkalmazások számára. Ilyen microszolgáltatások az xApps-ok. Az xApps RAN infrastruktúra CU és DU eszközeivel az E2 interfészen keresztül kapcsolódik.

Az xApps alkalmazások, a Near-RT RIC-ben futnak. Az xApp-ok egy vagy több mikroszolgáltatásként is megtervezhetők. Ekkor az xApps-ok között nyílt interfeszek közvetítenek. Az xApp-ok a Near-RT RIC-től független applikációk, amiket harmadik fél is készithet a nyílt forráskód és interfészek alkalmazása miatt. Az E2 interfész biztosítja a közvetlen kapcsolatot az xApp és a RAN funkciók (CU/DU) között.

2.ábra. Non-RT RIC

Az xApps-ok 10 ms és 1 s közötti időintervallumban hajtják végre a funkcióikat. Ezeket az időintervallumokat vezérlőhuroknak nevezik.
Egy adott vezérlőhurok időkorlátja attól függ, hogy a RAN funkció milyen xApp felügyelet alatt áll. Például egy MAC magagement-et felügyelő xApp-nak 10 ms-os küszöb alatti vezérlőhurok szükséges, miközben egy Session Management-et felügyelő xApp hosszabb, akár közel 1 sec késleltetést is megengedhet.

Az xApp Manager rugalmas módot biztosít funkciók telepítéshez és manageléshez. Az xApps-ok tovább bonthatóak alfunkciókra és igy CU-ba illetve DU-ba telepithetőek.

A RIC az xApp-ok számára a következő funkciókat látja el:

3.ábra. Near-RT RIC alap RIC szolgáltatásokkal és külső gyártók xApp-jaival

RIC Interfészek

A non-RT és near-RT RIC funkciók között illeteve a RAN eszköözök között az A1, O1, O2, E2 interfészek közvetítenek.

A1 Interfész

Az A1 interfész a Non-RT RIC és az Near-RT RIC között van definiálva, amelyen keresztül az Non-RT RIC az Near-RT RIC számára policy-ket, emeltszintű információkat és ML-modell frissítéseket biztosít, míg másrészt az Near-RT RIC is ezen végez policy-visszacsatolást a Non-RT RIC felé (azaz hogyan működik az Non-RT RT RIC által beállított policy)

Az A1 interfész lehetővé teszi a kommunikációt a két RIC között, és támogatja a policy kezelést, az adatátvitelt és a gépi tanulás kezelését. Az adatok, amelyeket valójában dúsítási információnak neveznek, kifejezetten az AI modellképzésének és a gépi tanulásnak a segítésére szolgálnak a közel valós idejű RIC-ben.

O1 Interfész

Az O1 interfész összeköti az SMO-t a RAN által kezelt elemekkel. Ezek közé tartozik a közel valós idejű Near-RT RIC, az O-CU, O-DU, O-RU. Az SMO az O1 interfészen keresztül kap adatokat a kezelt elemektől az AI modell betanítása céljából.

O2 interfész

Az O2 interfész amin az SMO kommunikál az O-Clouddal. Az O-Cloudhoz csatlakozó hálózatüzemeltetők ezután az O1 vagy O2 interfészekkel működtethetik és tarthatják karban a hálózatot a hálózati elemek újrakonfigurálásával, a rendszer frissítésével.

E2 interfész

Az E2 interfész biztositja Near-RT RIC és a O-RU, O-DU, O-CU-val való összeköttetést . A RIC ezen keresztül ellenőrizheti, hogy mi történik azon a RAN-on belül, monitorozással, felfüggesztéssel, felülírással, vezérlési üzenetekkel és az xApps-ok near-RT RIC-től származó műveleteinek végrehajtásával. Valamint adatgyűjtést és visszajelzést is kap ezektől az entitásoktól.

Source: O-RAN Alliance

4.ábra. Interfészek a RIC elementek között

References:

OüRAN Alliance: https://www.o-ran.org/