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オープンRAN

O-RANは、5GのRAN要素を分解するオープンアーキテクチャであり、異なるベンダーの非独占的なホワイトボックスハードウェアやソフトウェアを含むRAN要素の相互運用性標準を可能にします。

Open-RANとO-RANの違いについて

オープンRANとは、RANの機能をソフトウェアで仮想化し開発する一般的な市場動向のことです。複数のベンダーのネットワークコンポーネント間のオープンインターフェースを持つ、細分化された無線アクセスネットワークを指します。O-RANはO-RAN ALLIANCEが推進する業界標準であり、Open RANの原則を具体的に実装しています。  

O-RAN ALLIANCE

O-RAN ALLIANCEは、2018年にAT&T、China Mobile、Deutsche Telekom、NTT DOCOMO、Orangeという主要ネットワーク事業者が出資した国際コンソーシアムです。 

その主なミッションは2つ。 

  • オープン性とインテリジェンスに向けてRAN標準を拡張するO-RAN仕様の作成
  • RAN用オープンソフトウエアの開発

Firecell製品はO-RAN/open-RANに対応しているため、このアーキテクチャーの恩恵を受けることができます。 

Open-RANコンポーネント

5G Open-RANは、5G NRの主要コンポーネントを含む新しいアーキテクチャを導入しています。

サービスマネジメント&オーケストレーター(SMO)

RAN要素のすべてのオーケストレーションの側面、管理、自動化を監督する論理ノードです。

非リアルタイムRIC(RANインテリジェントコントローラ)

この論理ノードは、RANリソースとRANエレメントの使用を最適化することを主な目的としています。非リアルタイムの無線リソース管理、RANレベルでのポリシーの最適化をサポートし、TAN分析や準リアルタイムのRICSのモデルトレーニングの機能も備えています。

Near-RealTime RIC(ニア・リアルタイムRANインテリジェント・コントローラー)

E2 インターフェースによるきめ細かいデータ収集とアクション、Non-RT RIC からのポリシーの適用と解釈、制御機能向上のためのエンリッチメント情報の提供を通じて、O-RAN のコンポーネントとリソースのほぼリアルタイムの制御と最適化を可能にする論理ノードです。また、XAppsをベースとしたサービス(RRM制御機能)の統合を可能にするオープンAPIをサポートしています。これらのサービスの管理(障害設定、ロギング、評価のための外部システムへの転送、セキュリティスキーム)もこのノードに統合されています。

RAN 機能は、3 つの主要な要素に分割されます。3GPP で定義された Split 7.2 に対応する。

  • O-CU (O-RAN Central Unit)。RRC、SDAP、および PDCP プロトコルをホストする論理ノード。O-CU は、2 つのサブコンポーネント O-CU-CP(O-RAN Central Unit - Control Plane)と O-CU-UP(O-RAN Central Unit - User Plane)から構成されています。 
  • O-DU(O-RAN Distributed Unit)。 下位層の機能分割に基づき、RLC/MAC/High-PHY層をホストする論理ノード。
  • O-RU(O-RAN Radio Unit)。下位層の機能分割に基づき、Low-PHY層とRF処理をホストする論理ノード。

CU/DU間のSPLIT

5G NR スタックの論理ノードを可能にするため、3GGP では 8 つの機能分割が定義されています。 

それぞれのメリットとデメリットを分析するために、興味深い調査が行われましたので、こちらでご覧ください。

現在、実際の展開では主に2つの分割が検討されています。

  • スモールセルフォーラム(SCF)は、低コスト、低容量の導入に最適な選択肢として、オプション6を提唱している
  • O-RAN アライアンスは、オプション 7.2 を提唱しています。このオプションは、大容量と高信頼性が要求されるネットワークに適しています。複数の事業者がシンプルなRUを共有することで、ネットワークの高密度化をサポートし、消費電力やスペースの少ない中立的なホスト市場の発展に貢献します。

この分割のメリットの1つは、特定の配備先でCUと、場合によってはDUを集中管理できることです。

O-RAN SMO インターフェース

主なO-RAN SMOのインターフェースは以下の通りです。

  • O1:FCAPS管理、ソフトウェア管理、ファイル管理を実現するため、サービス管理およびオーケストレーションフレームワークの管理ノードとO-RAN管理コンポーネントを接続し、運用および管理するためのインターフェース。
  • O2/O1*。O-RANの仮想ネットワーク機能をサポートするサービス管理・オーケストレーションフレームワークとインフラ管理フレームワークを接続するインターフェース。
  • A1:non-RTRICとnear-RT RICの間のインターフェース。このインターフェイスを介して、non-RT RICはnear-RT RICのポリシー管理、エンリッチメント情報、AI/MLモデル更新を実行する。

搭載機能

  • ポリシー管理:個々のUEまたはUEグループに対するポリシーのプロビジョニングを容易にする。
  • モニタリング:Near-RT RICからポリシー状態を監視し、基本的なフィードバックを提供する。
  • エンリッチメント情報:Near-RT RICが必要とする情報のエンリッチメントを提供する。
  • AI/Mlアップデート:Near-RT RICと連携して機械学習モデルのトレーニング、配布、控除を促進する

O-RANアーキテクチャのメリット

OPEXの削減

Open Ranは、異なるRAN機能を異なるモジュールに分散させることで、運用面を軽減し、容易にすることができます。 

主な利点

  • Open Ranは、マルチベンダーのエコシステムを可能にします。
  • オープン・ランは競争を促し、ハードウェアの価格を下げます。
  • Open Ranは、クラウド上で簡単に展開できる(インフラコストの削減)。

総合的な効率を向上させます。

Non-RT RICとNear-RT RICの概念を導入することにより、O-RANアーキテクチャは、QoSの向上、負荷分散やマルチコネクション制御を可能にする無線リソース管理の最適化および微調整を可能にします。Open Air Interface は、O-RAN アーキテクチャーのサポートに取り組んでいます。

この開発は、オープンエアインターフェース内の2つのグループによって支えられています。

OAI 5G RAN PROJECT GROUPについて

OAI 5G RAN プロジェクトは、OAI RAN 開発のコアグループであり、RAN 5G 機能をサポートする 5G ソフトウェアスタックを作成し、配布することを目的としています。特にO-RANアーキテクチャをサポートするために、gNBにおけるCU/DUの分割やO-RANインターフェース(E2、O1)のサポートを導入しています。このプロジェクトグループの詳細は、こちらのリンクからご覧いただけます。

OAI MOSAIC5G プロジェクトグループ

このグループはOAI 5G RANProjectの活動を補完するもので、E2 Agentと呼ばれるO-RAN E2プロトコルやFlexRICと呼ばれる柔軟なRANインテリジェント・コントローラーなど、特定のO-RAN機能を開発しています。

FirecellとOpenAirInterfaceは、ソフトウェアスタックのすべてのレイヤーにおいて、あらゆる貢献を歓迎します。

プロジェクトの詳細をお知りになりたい方は、こちらのお問い合わせフォームにご記入の上、ご参加ください。

Firecell は、OAI ロードマップの強力な貢献者として、O-RAN と Open Air インターフェースのペアリングをサポートしています。Firecellは、OAI for Private 5Gプロジェクトをコーディネートし、O-RANアーキテクチャをサポートするオープンソースソフトウェアを開発するための開発リソースを提供しています。このプロジェクトでは、OAIソフトウェアやその他のオープンソースソフトウェアを利用して、プライベート5Gのための完全なクラウドネイティブソリューションを構築する予定です。 

Open Air Interfaceは、O-RANアーキテクチャのサポートに尽力しています。