Google雲端簡報下載：https://reurl.cc/gQb7x4 NYCU GDSC 5G O-RAN 架構介紹 | 全台唯一最快最詳細 O-RAN 技術科普 | 10分鐘深入淺出硬核 O-RAN 技術 | Google Could 加入 O-RAN 聯盟後的發展 hctsai@linux.com

2. 5G O-RAN 架構介紹
Google Cloud 加入O-RAN 聯盟後發展

3. ● RAN 是什麼？O-RAN 又是什麼？為何需要呢？
● LTE RAN 與 O-RAN 哪裡不一樣呢？
● O-RAN 架構關鍵組件介紹
● O-RAN 智慧控制器和閉合迴路控制
● Google Cloud加入O-RAN 聯盟後的發展
Agenda

4. 什麼是 RAN？
無線電接取網絡 (Radio Access Network)
● 無線電信系統的一部分，通過無線電磁波
將設備連上網路。
（例如：手機、智慧手錶啦… ）
● RAN 是無線電信的主要組成，已經經歷
好幾代，直到現在的 5G O-RAN。

5. 什麼是 O-RAN？黑輪？為何需要呢？
(Open Radio Access Network) 開放式無線接取網路技術
● 開放介面及軟硬體，阻止網路供應商的壟斷，
不同供應商的設備得以互通，進而降低建置
成本，並提供電信業者更多選擇。
● 就是它讓下世代的 5G 網路智慧化 (AI)，依需
求自動調節網路資源。

6. LTE RAN 與 O-RAN
哪裡不一樣呢？
學習目標 : 明白 LTE RAN 與 O-RAN 之間的差異性
重點名詞節錄 : （RAN 解藕）RAN Disaggregation
（功能切割）Functional Split、（多供應商）Multivendor

7. Antenna 天線
無線寬頻頭端設備
Remote Radio Unit (RRU)
• DAC/ADC
• RF 設備
基帶單元
Baseband
Unit (BBU)
RRU
Core
Network
RRU
CPRI
RF
Management
System
專有硬體
Proprietary Hardware
Proprietary Hardware
專有硬體
Proprietary Software
專有軟體
+
• RRU 跟 BBU 由專有介面連接
• RAN 全部組件源於同一供應商
LTE RAN 架
構
Open Interface
CPRI
• 訊號處理
• 網路存取

8. Open-Fronthaul -DU 和 RU 功能切分的考量
Core
Network
服務資料
適應協議
SDAP
封包
資料匯聚
通訊協定
PDCP
(高)
無線電
連結控制
High RLC
(低)
無線電
連結控制
Low RLC
(高)媒體
存取控制
High
MAC
(高)媒體
存取控制
Low MAC
(高)
物理層
H-PHY
(低)
物理層
L-PHY
射頻
RF
天
線
切割選項
1 2 3 4 5 6 7 8
Split Option 7.2
For Open-Fronthaul
需要的
Fronthaul 頻寬 大
RU實施 複雜 簡單
• 功能擴展性
• 廠商互通性 困難 容易
RU 功能越多 DU 功能越多
基於 Split Option 7-2x
• O-DU 是一個邏輯節點 託管 RLC, MAC and High-PHY (包括 前置錯誤矯正,、編碼/解碼、加擾器、調變/解調)
• O-RU 負責 Low-PHY (快速傅立葉轉換、數位波束成形, and PRACH 擷取、濾波) 以及 射頻基頻處理

9. 能耗：
使 O-RU 盡可能簡單、更小、更省
電
資料需求：(Option 1~8)
O-FH 切在 （例：Option 8）
 可以降低 O-RU 實施的複雜度
 但對於延遲的要求會增加
 介面的輸送量會提高
兩個主要考量點
Open-Fronthaul 採用 Split Option 7.2x 規格
還有很多不同 Option 沒有一定好壞，也有人在開發Option 6

10. BBU 功能切分 (Functional Split)
• 中央單元(O-CU)
• 分布單元(O-DU)
可以安裝在不同的位置
Antennas 天線
現成硬體
雲軟體 雲軟體
現成硬體
O-DU
RAN Intelligent
Controller (RIC)
RU
Core
Network
Distributed Unit (DU) Central Unit (CU)
O-CU
Management
System
Open Interface
O-RAN 架構
RAN 智慧控制器
近即時 RIC 對 RAN 進行即時控制，調整網路資
源配置，提高資源有效利用率，並改善用戶體驗。
BBU 解藕 (Cloud RAN)
• 雲軟體
• COTS 現成硬體
Open Interface
多供應商
分佈單元 中央單元

11. Split Option 7.2 示意圖
RAN 網路架構解藕 4G LTE
Single vendor
單一供應商
5G O-RAN
Multiple vendors
多重供應商
• 傳統 RAN 架構，專有介面、軟
硬體，導致特定供應商獨佔市場。
• Open fronthaul 切分 DU、RU，
PHY 資料傳輸的部分，使用
eCPRI 取代 CPRI
• O-RAN 解藕 CU、DU、RU 元件
來自不同供應商，實現
（多供應商）Multivendor

12. O-RAN 架構中
關鍵組件介紹
學習目標 : 初步了解 O-RAN 架構、關鍵新組件及介面
重點名詞節錄 : （服務管理與編排）Service Management and Orchestration
（非即時智慧控制器）Non-RT RIC 、（近即時智慧控制器）Near-RT RIC

13. Introduction to O-RAN Architecture
SMO
服務管理與編排
Non-RT RIC
非即時 RAN智慧控制器
Near-RT RIC
近即時 RAN智慧控制器

14. O1
O2 A1 OFH
(M)
O1
O1
O1
O-Cloud
服務管理與編排 (SMO)
O-DU O-RU O-RU
Near-RT RIC
Near-RT RIC
天
線
O-CU-CP
O-CU-UP
Non-RT RIC
O1
rAPP
O2：與 O-Cloud 溝通，進行平台資源、工作負載管理。
A1：SMO 中的 Non-RT RIC 與 Near-RT RIC 溝通 for RAN 資源優化。
OFH M-Plane：SMO 與 O-RU 溝通 。
O1 FCAPS (故障、組態、歸責、效能、安全管理) 的控制介面。
SMO 元件簡介
• RAN 網路資源管理
• 傳輸管理
• 端對端網路切片管理
服務品質管理（QoS）

15. RAN智慧控制器
閉合迴路控制
學習目標 : 初步了解 O-RAN 整合 AI，達到網路資源智慧化控制的目的
重點名詞節錄 : （閉合迴路控制）closed-loop control
（非即時智慧控制器）Non-RT RIC 、（近即時智慧控制器）Near-RT RIC

16. 服務管理與編排 (SMO)
CU-CP CU-UP
DU
RU
QoS優化 切片優化 行動優化
第三方應
用程式
RIC Platform
Near-RT RIC
Non-RT RIC
A1
E2
>10ms
>1s
Real-time
A1: Non-RT 指導 Near-RT 對 RAN 的控制
E2: RAN 網路元件優化
O1: 數據收集及控制
Near-RT RIC 控制迴路
• 利用 Non-RT RIC 部署的 ML 模型，監
控或預測用戶連線狀況的變化
• 因應 RAN 流量與環境的變化主動/提前
調整網路資源配置
• 反應時間小於 10ms
Non-RT RIC 控制迴路
從 SMO 獲取 RAN 豐富資料
離線訓練機器學習模型（閉合迴路）
提供 Near-RT RIC 對 RAN 的指導方針
AI
AI
O1

17. ● 機器學習、大量資料處理、地理空間
分析技術，有助於 RAN 控制器發展。
● 提供資料平臺 BigQuery，結合ML 達
到網路最佳化。
協助推動 O-RAN 發展
Google Cloud 加入 O-RAN 聯盟

18. 總結 O-RAN 開放式無線接取網路
● 開放 RAN：將 RAN 依功能拆分成不同元件，並
由開放介面連接。
● 開放介面：「根除網路供應商的壟斷」
● RAN 智慧閉合迴路控制，整合 (AI/ML)，依需求
自動調節網路資源。