ORAN專題系列-3：O-RAN的OAM操作維護管理架構

摘要：O-RAN的OAM操作維護管理的參考架構，O-RAN OAM功能的分類，O-RAN OAM功能子產品與3GPP和其他國際标準的對應關系，O-RAN的部署選項與OAM管理模型。

1. O-RAN OAM參考架構的原則

原則能夠幫助了解設計背後原因以及遵循的規則，O-RAN OAM架構設計的基本原則：

1. RAN管理接口盡可能與3GPP規範保持一緻，并盡可能的複用。
2. 網絡功能虛拟化NFV盡可能與ETSI(歐洲電信标準化協會)保持一緻，并盡可能的複用。
3. O-RAN OAM參考架構，重點關注O-RAN擴充的部分和現有标準不支援異常處理部分，并盡量推動它們成為3GPP和ETSI的技術标準。

這就是O-RAN與3GPP之間的相輔相成的關系。

2. O-RAN OAM的基本參考架構

在《ORAN專題系列-2：O-RAN的系統架構》中，已經闡述了上述各個邏輯網元的功能和相應接口的功能。這裡隻簡單的概述。

• RU, O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP, eNB: 這是5G 3GPP定義的标準RAN接入網的網元
• O-Cloud：是虛拟的雲基礎設施，用于運作O-RAN系統中各個邏輯網元實體的軟硬體功能。
• SMO（服務管理與編排）：是OAM網管和非實時無線資源控制的子系統。主要功能有：
  1. 雲基礎實施OAM：通過O2接口對雲基礎設施進行操作、維護、管理。
  2. RAN OAM：通過O1接口對無線接入網進行操作、維護、管理。
  3. 非實時的RAN智能控制（Non RT RIC）：結合人工智能技術，大資料分析技術，通過A1接口實施對O-RAN無線資源的非實時性的宏觀調控和幹預。

構成O-RAN架構的每個被管理的邏輯網元，實際上是一個虛拟的網絡功能，可以部署在基于“雲”的基礎設施之上。

3. O-RAN SMO規範與3GPP OAM規範之間的映射關系

MDAS：management data analytics service（管理資料分析的服務）

MDAF：management data analytic function（管理資料分析的功能）

IDMS：intent driven management service (意圖驅動管理的服務)

FCAPS：Fault, Configuration, Accounting, Performance, Security

通過上圖，可以看出

在傳統的RAN OAM方面：

O-RAN完全采用了3GPP的規範。由于AM計費是核心網的功能，安全SM是傳輸的功能，是以在OAM架構，沒有把他們包含進來。

在“雲”平台和虛拟網絡功能方面：

3GPP沒有既定的規範，O-RAN借用了ETSI歐洲電信标準化協會的标準。

在人工智能和大資料分析方面

3GPP沒有既定的規範，但3GPP已經有工作組在研究并制定相關的技術标準，

O-RAN也沒有既定的規範，同樣在積極的研究和制定相關的技術标準。

但O-RAN和3GPP在人工智能和大資料分析方面的側重點是不一樣的。

3GPP側重于采集大量的無線通信網中的資料，并通過機器學習和大資料分析，對采集到的資料進行分析，并給出預測報告，以供OAM人員進行決策。

O-RAN在3GPP的基礎之上，更近了一步，除了3GPP到達成的目标，還期望能夠通過人工智能的算法，通過新定義的Non RT RIC和Near RT RIC這兩個智能控制器，基于全網的實時分析的宏觀資料分析，對RAN系統進行自動動态優化和動态宏觀控制，而不是依賴網優人員來進行人工的優化和控制。

4. O-RAN部署選項與OAM模型

上述是O-RAN的邏輯網元，然而在實際部署中，不同的邏輯網元有可能部署在同一個實體網元上，為了優化設計，O-RAN又定義多個不同的OAM管理模型。

選項1：偏平模型

(Near-RT RIC) + (O-CU-CP) + (O-CU-UP) + (O-DU) + (O-RU)

扁平架構圖與邏輯架構圖的差別，就是所有的是虛線接口，全部變成實線接口。

在扁平架構中，構成O-RAN架構的每個被管理的邏輯網元，包括O-RU，都作為一個獨立的實體，使用獨立的、公開的O1通信接口與SMO進行通信。

在此中，O-RU的地位得到了提升，不再接受O-DU配置和管理，而是直接受SMO的配置和管理。但O-RU還需要通過開放的S-Plane接口，從DU擷取同步時鐘(比如PTP 1588時鐘, NTP時間)。

在這個架構中，被管理的邏輯網元實際上是分布式地部署“雲”基礎設施之上的。

選項2：分層管理架構模型

(Near-RT RIC) + (O-CU-CP) + (O-CU-UP) + (O-DU)

這裡的分層，主要針對的是O-RU管理分層, 而不是其他邏輯網元。

分層管理架構模型與扁平模型的差別是，在該架構中，O-RU不受SMO O1接口的管理，O-RU隻接受O-DU通過open fronthaul M-plane的管理，這是傳統的4G/5G的管理模式。

SMO隻能通過O-DU的O1接口，間接的管理O-RU。這就是分層的含義。

選項3：混合管理架構模型

(Near-RT RIC) + (O-CU-CP) + (O-CU-UP) + (O-DU) + (O-RU) + (O-RU)

在此模型中，O-RU接受O-DU和SMO的雙重管理，并且都是使用的Open Fronthaul M-Plane的管理，而不是O1接口。

雙重管理的麻煩就是O-RU和SMO的資訊同步問題。

選項4：單一的集中模型

（Near-RT RIC + O-CU-CP + O-CU-UP + O-DU + O-RU）

在這種模型中，所有的邏輯網元，集中部署在一起，對外隻提供統一的SMO O1

選項5:

(Near-RT RIC + O-CU-CP) + (O-CU-UP) + (O-DU + O-RU)

選項6：

選擇7:

(Near-RT RIC + O-CU-CP + O-CU-UP) + (O-DU + O-RU)

選項8:

（Near-RT RIC） + (O-CU-CP + O-CU-UP) + (O-DU + O-RU)

參考：