Castle on a Cloud

在介紹此 Use Case 之前, 我們可能要先說明一下甚麼是 Network Slicing, Network Slicing 的概念, 是將網路分成許多虛擬的通路, 而每一條通路, 都有其分配下去的資源 (頻寬, 傳送優先權等), 因此, 對於有 QoS 需求的使用者, 就可以藉由非屬不同虛擬通路, 達成使用者的通訊分級, 並確保安全性與通訊品質. 這樣的概念, 在電腦網路中十分盛行, 尤其針對有線網路部分, 我們可以藉由 VLAN (Virtual Local Area Network) 的設置, 串起在不同國家的辦公室, 也可以賦予不同 VLAN 優先權進行傳輸. 假如我們想要把類似的概念套用在行動網路上, 我們就必須套用於行動網路中的兩個主要的部份:  Core Network (核心網路), Radio Access Network (無線接取網路). 原圖來自: https://teppeilog.com/whatisnwslicing_e/ 首先, 對於 Core Network 的 Sciling, 由於是有線網路的設置, 所以在現有的系統架構中, 就已有許多實作討論, 以 5G NR 網路來說, 通常會有 eMBB, URLLC, mMTC 這三種網路, 加上一個控制網路, 前三者是不同 QoS 的分群, 第4種是用來傳送網路的控制信令. 然而, 在實際的網路中, 無線通訊資源的分配實際上是在 RAN 中分配, (* 使用者實際透過 RAN 分配的 resource block 進行通訊) 因此, 若我們要真的進行針對使用者的通訊進行保證, 還必須針對 RAN 進行相對應的設置, 就稱為: RAN Slicing. 為了實作此功能, RAN 也必須向 Core Network 確認 Slice 的設置, 並據此進行 RAN slice 的設計.   在 O-RAN 的系統中, Core Network Slice 的資訊儲存於 SMO 中, 這些資訊以 SLA (Service Level Agreement) 的方式表示. 除了 Core Network Slice  的資訊之外, 為了對 RAN 網路進行配置最佳化, O-RAN 還收集了一些其他資訊, 主要包含下列兩項: 網路的效能參數 Performance Management (PM)

在 2022 年 11 月,  O-RAN 組織加入的一個新的介面稱為 Y1 interface, 此介面提供 Near-RT RIC 不只是可以透過 E2 介面和 RAN 中的元件溝通, 更可以繞過 Non-RT RIC 和 SMO 提供一個直接對外的方式, Y1 interface 和 RIC 和其他元件間的關係如下圖: 來自: O-RAN.WG1.OAD-R003-v08.00 (O-RAN Architecture Description) 在上圖中, 我們可以看到 Y1 interface 直接和 Y1 consumer 對接, 至於 Y1 consumer 可直接讀取 Near-RT RIC 的分析結果, 存取有以下兩種限制: Y1 consumers could be Application Functions (AFs) when they are in an O-RAN trusted domain.  The RAN analytics information could be provided to AFs in a secure manner via an exposure function. 在這邊給予一些解釋, 第一點限制了 Y1 consumers 必須在 O-RAN 的信賴網路內, 這邊的信賴網路通常就是 O-RAN 的內部網段 (或是預先設定過的內網), 若要提供第三方應用, 則必須透過曝光功能 (exposure function) 的方式進行, 這邊的曝光功能類似於 3GPP 定義的網路曝光功能 (Network Exposure Function, NEF), 基本想法即是保護 Y1 介面不會直接被外部網路存取, 而必須透過一信賴的元件轉傳, 透過這樣的機制, 可以確保遭受攻擊時, 不至於癱瘓整體的 Y1 服務. 在加入 Y1 interface 之後, Near-RT RIC 的架構可以表示如下圖: 來自: O-RAN.WG3.RICARCH-R003-v04.00 (Near-RT RIC Architecture) 在這份文件中, 我們可以更清楚的看到 Y1 interface 的實作方式, 基本上實作的邏輯會類似於 E2 和 A1 interface, 也就是: 透過 termination 提供對應 xApp 的訂閱