Mivel a Open RAN több új funkcionalitással rendelkezik, mint a hagyományos RAN, így több interfész is található az open RAN architektúrába. Az open RAN-ban a korábbi hagyományos 3GPP interfészek mellett újak kerültek definiálásra az O-RAN alliance által. Ilyen interfészek az A1, E2, O1, O2 R1 F1 és a nyitott Fronthaul interfész (eCPRI). Ezek a nyitott interfészek lehetővé teszik a több gyártó és fejlesztő eszközei közötti kommunikációt.
A1 Intefész
Az A1 interfész a non-RT RIC és a near-RT RIC között helyezkedik el. Az A1 interfész lehetővé teszi a non-RT RIC számára, hogy policy-alapú útmutatást, ML modellkezelési és enrichment információkat küldjön a near-RT RIC-nek a RAN performance optimalizálása érdekében. Az A1 interfész egyúttal lehetővé teszi a nearRT RIC számára visszajelzést adjon a non-RT RIC felé, így a non-RT RIC figyelemmel kísérheti az általa küldött policy-k eredmányeit.
1.Ábra. A1 Interface
Az A1 interfészen a policy és enrichment információ JSON formátumban kerül küldésre, amely HTTP-S/TCP/IP-csomagokba van foglalva. Az ábra az A1-en keresztül nyújtható szolgáltatásokat is összefoglalja:
- A1 policy management
- A1 AI/ML Modell management
- A1 enrichment információ
O1 interfész
Az O1 interfész az SMO és a RAN által kezelt elemek közötti kapcsolatokért felel, mint például a near-RT RIC, O-CU-UP, O-CU-CP, O-DU vagy az O-eNB. A felügyeleti és koordinálási funkciók az SMO-tól a RAN által kezelt elemek felé az O1 interfészen keresztül kerülnek elküldésre, az SMO pedig az O1 interfészen keresztül adatokat fogad a RAN által kezelt elemektől az AI/ML modellek betanítása céljából.
2.Ábra. O1 Interface
Az O1 interfész és Management Services a következő hasznos payload információkat hordozza, amelyek HTTPS/TCP/IP csomagokba van beágyazva:
- Hiba és “Heartbeat” management
- RAN performance és KPI management
- Startup és hálózat configurálási komponensek
- SW és file management
O2 Interfész
Az O2 szabványos interfész a Service Management and Orchestration (SMO) Framework és az Infrastructure Management Framework (O-Cloud) között, amely támogatja az O-RAN virtuális hálózati funkciókat és a Cloud infrastruktúra erőforrásainak és a telepítési műveletek kezeléséhez ad támogatást.
Az O2 interfész egy nyitott, logikai interfész az O-RAN architektúrán belül, amely biztonságos kommunikációt biztosít az SMO Framework és az O-Cloud között. Lehetővé teszi az O-Cloud infrastruktúrák kezelését és az O-Cloudon futó O-RAN „felhősített” (cloudified) NF-ek telepítési életciklusának kezelését (lifecicle management). Az O2 interfész olyan bővíthető módon van definiálva, amely lehetővé teszi új információk vagy funkciók hozzáadását anélkül, hogy szükségszerűen módosítani kellene a protokollt. Ez az interfész több gyártós környezetet tesz lehetővé, és független az SMO és az O-Cloud konkrét megvalósításaitól.
3.Ábra. O2 Interface
R1 Interfész
Az SMO Frameworkben található a non-RT RIC. A non-RT RIC-en belül találhatóak a moduláris, értéknövelt szolgáltatást nyújó rApp-ok. Ezeket az open source rApp-okat a nyílt alkalmazás programozási felületen (API) keresztül az R1 interfész használatával érheti el a non-RT RIC Framework.
4.Ábra. R1 Interface
E2 Interfész
Az E2 interfész egy nyitott interfész a near-RT RIC és az úgynevezett E2 Node-ok, azaz DU-k, CU-k között. Az E2 lehetővé teszi, hogy a RIC vezérelje az E2 Node-ok működését és funkcióit.
Az E2 interfész lehetővé teszi a RAN performance mérések gyűjtését a near-RT RIC számára, akár periodikusan, akár előre meghatározott trigger események után. Mind a vezérlési, mind az adatgyűjtési eljárások kapcsolódhatnak egy vagy több cellához, QoS osztályhoz vagy meghatározott UE-hez.
A fenti műveletek támogatására az O-RAN számos egyedi azonosítót használ, ezek az azonosítók a gNB, network slice és QoS osztályra vonatkozó 3GPP specifikációkon alapulnak. Az egyes UE-k tekintetében az O-RAN közös felhasználói azonosítót (azaz az UE-ID-t) ajánl a specifikációiban. Ez konzisztens és egységes felhasználói identitást biztosít az egész rendszerben anélkül, hogy a felhasználóra vonatkozó érzékeny információkat fedne fel.
Az E2 interfész karakterisztikái:
- Az E2 interfész egy nyílt interfész a near-RT RIC és a DU-k, CU-k között.
- IP-n keresztüli SCTP protokollon fut
- Az E2 interfész két protokollt támogat, az E2 Application Protocolt (E2AP) és az E2 Service Model protokolt (E2SM).
- Az E2AP üzenetek különböző E2 szolgáltatási modelleket ágyazhatnak be, amelyek a RAN-metrikákkal és a RAN-vezérléssel kapcsolatos funkciókat valósítanak meg
- Az E2 szolgáltatásmodell tartalmazza az E2 jelentést, az E2 beillesztést, az E2 vezérlést és az E2 policy-t
- Az E2 szolgáltatási modell három alkalmazáshoz használható Kulcsteljesítmény-mátrix (KPM), Hálózati interfészek (NI) és RAN Control (RC)
5.Ábra. E2 Interface
F1 Interfész
Az F1 interfész a CU-funkciót köti össze a DU-funkcióval a gNB CU-DU Split architektúrában. Az F1 control plane (F 1-C) a jelzést teszi lehetővé a CU és a DU között, míg az F1 user plane (F 1-U) az alkalmazás adatok átvitelét.
6.Ábra. F1 Interface
Az F1 interfészt Midhaul interfésznek is nevezik. Az F1 midhaul interfész karakterisztikái:
- Az F1 interfész egy nyitott interfész, azaz a végpontok különböző gyártóktól származhatnak.
- Az F1 általános szempontjait és elveit a 3GPP TS 38.470, az F1AP-t a 3GPP TS 38.473, az F1-U-t a 3GPP TS 38.425 tartalmazza.
- Az F1 interfész támogatja a jelzési és adatinformációk cseréjét a végpontok között
- Logikai szempontból az F1 egy pont-pont interfész a végpontok között, ami azt jelenti, hogy egy pont-pont logikai interfész megvalósítható még a végpontok közötti közvetlen fizikai kapcsolat hiányában is.
- Az F1 interfész támogatja a vezérlősík (control plane) és a felhasználói sík (user plane) szétválasztását
- Az F1 interfész lehetővé teszi az UE-vel kapcsolatos információk és a nem UE-vel kapcsolatos információk cseréjét
- Egy gNB-CU és egy sor gNB-DU egy logikai gNB csomópontot alkot
Open Fronthaul Interfész
A nyitott Fronthaul interfész az O-DU és az O-RU között működik és több funkciót is egyesit.
7.Ábra. O-RAN fronthaul interfész és fornthaul planes.
Az open Fronthaul interfész karakterisztikái:
- Az open Fronthaul interfész lehetővé teszi a PHY fizikai protokol réteg funkcióinak 7-2-es felosztását a DU és RU között.
- A PHY-high és a PHY-low protokolok rétegek közötti adat és vezérlés a Control és User-(CU-) Plane-en keresztül továbbítható.
- Az S-plane biztosítja a szinkronizálást, az M-plane pedig felügyeleti és koordinálási funkciókat.