A hagyományos RAN macro hálózatok CPRI vagy eCPRI fronthaul kapcsolatot használnak a baseband egység (BBU) és a remote rádióegység (RRU) között. A CPRI inkább az LTE-ben míg az eCPRI az 5G hálózatokban gyakoribb fronthaul technológia.
A small cellák esetében a CPRI fronthaul technológia az a nagy sávszélesség és állandó bitsebesség igénye miatt nem a legmegfelelőbb. Ezért a Small Cell Forum más szervezetekkel közösen kidolgozta a small cellás hálózatok számára a nyílt szabványokon alapuló a FAPI és az nFAPI fronthaul interfészeket, amelyet a 3GPP is elfogad.
Ezek a small cellás hálózatokra szabott nyílt interfészek a FAPI – a funkcionális alkalmazásplatform interfész – és az nFAPI – a hálózati FAPI.
FAPI
A FAPI, mint nyílt belső interfész a MAC és PHY protokollok között segít a szolgáltatóknak és hálózat integrátoroknak a különböző szállítóktól származó hardevrek és szoftverek kombinálásában. A gyártók pedig ezen interfészek alapján tervehetik, fejleszthetik eszközeiket, amik így más gyártók eszközeivel is képesek együttműködni. A Small Cellás rendszerben a FAPI belső interfészként a központi Small cellla és a fizikai remote radio között működik. A macro cellás halózatokban a 7-2-es felosztás szerint a DU-ban a MAC-PHY protokollok közötti nyílt interfészként működik.
nFAPI
Az nFAPI nyílt hálózati interfész elősegíti az Open RAN ökoszisztémát azáltal, hogy lehetővé teszi bármely gyártó small cella központi egysége (CU/DU) számára, hogy csatlakozzon bármely más gyártó small cellás remote rádióegységéhez (S-RU). Az nFAPI támogatja a virtualizált small cellás hálózatokat is, ahol nyílt interfészt biztosít a remote rádióegység (S-RU) és a központi small cella (S-CU/S-DU) között.
Az alábbi ábra mutatja, hogy a FAPI interfész a MAC és PHY protokollok közötti kapcsolatot biztosítja 3GPP nyílt szabványokat alkalmazva. A FAPI interfész a 6-os felosztási opció estetén, ami a small cellás hálózatok kedvelt felosztási módja a közponit small cella CU és DU funkcióit válaszja el a radio egység RU funkcióitól. Hálózati intefészként az nFAPI biztosítja a fronthaul kapcsolatot ebben az esetben. A small cellás hálózatokban a FAPI és nFAPI interfészek közösen helyezkedhetnek el a MAC és PHY protkollok között. Ez a felosztási opció egyben a virtualizált small cellás hálózatokban a virtuális és fizikai elválasztást is megvalósítja.
1.Ábra. FAPI and nFAPI
Source: SCF
A mirco cellás hálózatokban leginkább a 7-es vagy a 2-es felosztást használják különböző okok miatt. Itt a FAPI interfész szintén belső interflszként biztosítja a kapcsolatot a MAC és PHY protokollok között. Mivel a BBU-ban a DU tartalmazza mind a MAC mind a PHY protokollokat, így a DU-n belül található a FAPI. Az nFAPI interfész helyett a marco cellás hálózatokban a nyílt fronthaul eCPRI-t a zárt pedig CPRI-t alkalmaz. A 2-es felosztás esetén a CU és DU funkciók között az F1 interfész bitosítja a kapcsolatot.
A distributed small cellák esetés sincs szükség nFAPI interfészre, mivel a rendszer egységet képez és nincs külön központi illetve remote RU.
A FAPI és az nFAPI közötti különbség röviden összefoglalva :
- A FAPI egy nyílt belső interfész a MAC és PHY protokollok között, amelynek segít a szolgáltatóknak és hálózat integrátoroknak a különböző szállítóktól származó hardevreket és szoftvereket kombinálhassanak hálózatukban. A Small Cellás rendszerben a FAPI belső interfészként a központi Small cellla és a fizikai remote radio között az nFAPI interfésszel együtt működik. A macro cellás halózatokban a 7-2-es felosztás szerint a DU MAC-PHY protokollok közötti nyílt interfészként működik.
- Az nFAPI egy nyílt hálózati interfész, amely a Small cellás hálózat központi egysége és remote radio egysége között biztosítja a kapcsolatot. Az nFAPI lehetővé teszi a szolgáltatóknak és hálózat integrátoroknak a különböző gyártóktól származó eszközöket kombinálva építsék vagy fejlesszék a hálózatot. Az nFAPI segítségével egy virtuális központi small cella akár több remote radio egységhez is kapcsolódhat meyek més gyártóktól szárnaznak. Ezenkívül a virtuális small cellaá komponenseket is képes elválasztani a fizikai hálózati egységektől.