[ORAN] Open Radio Access Network Architecture
ORAN (Open Radio Access Network) 是一個主要由電信營運商發起的組織,
其目標在於在 3GPP 的 5G NR 架構上, 提供一個開放性的管理架構,
提供 Radio Access Network (基地台, 無線接取點) 的協作管理, 智能化, 與虛擬化,
其官方網站為: https://www.o-ran.org/
在上述目標中, 我們可以釐清一些重點:
- ORAN 的發展是基於 3GPP 架構, 因此, ORAN 不會重複定義 3GPP 的功能,
而以補充 3GPP 框架, 或是提供協定外的裝置管理為主 - ORAN 的組成為營運商為主, 和 3GPP(硬體廠商也佔有重要角色) 不一樣 ,
發展重點也著重於開放硬體架構
或許, 會有人好奇:
假如 ORAN 不是一個通訊協定 (如 3GPP LTE/5GNR), 那麼其標準的意義與範圍為何?
事實上, 在通訊系統的實作中, 有許多功能的演進都不是由 3GPP 推動,
而是由各硬體/營運商實作, 例如 China Mobibe 的 Cloud-RAN 就是一個很好的例子,
通訊協定, 通常只定義了封包交換的格式與流程, 作為基本的相容性規範,
而留下了許多空間讓各家廠商實作並優化演算法與架構.
對於 ORAN 而言, 其目標也不是提供優化演算法的標準,
反而是在現有 3GPP 的框架下, 提供框架與資料接取流程,
站在電信營運商的角度, ORAN 可以解決兩個問題:
透過開放降低白牌裝置的進入障礙, 進而降低整體建置成本,
透過定義資料交換架構, 使得一集中式控管的 RAN 架構更容易實現,
有利於在 5G NR 眾多異質接取設備下, 提供良好的布建與管理.
下圖為 ORAN 的架構:
在 ORAN 架構中, 依循 Cloud-Edge-eNB (RF) 的架構,
依據即時性的需求, 將 RAN Intelligent Controller (RIC) 架構分成 3 個部分:
- Non-RT RIC: 紫色方塊, 位於雲端平台, 響應時間 >1000 ms
- Near-RT RIC: 深藍色方塊, 位於 Edge 平台, 響應時間為 10~1000 ms
- O-DU (distributed unit), O-RU (radio unit): 實際接取節點, 響應時間 < 10 ms
其中, Non-RT RIC 和 Near-RT RIC 之間以 A1 介面串聯,
若使用 RU 布建 (3GPP 未定義), 則以 open front-haul 介面串聯,
同時, Non-RT RIC 和 eNB 的溝通為 O1 介面, Near-RT RIC 和 eNB 的溝通為 E2 介面,
如下圖所示:
來自: O-RAN.WG1.O-RAN-Architecture-Description-v03.00
在接下來的文章中, 我們將著重在資料介接的介面,
以及 Non-RT RIC, Near-RT RIC, eNB (O-CU, O-DU) 之間的分工與控制機制,
進一步探討在 ORAN 架構下, 如何進行集中式 RAN 的資源控管.
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