O-RAN-Forschungsprüfstände der nächsten Generation mit SDR-Hardware von NI
Professor Vijay K. Shah, Juniorprofessor am Cybersecurity Engineering Department, NextG Wireless Lab, George Mason University
„Open AI Cellular (OAIC) bietet eine offene Plattform (einschließlich Software-Architektur, Bibliothek und Toolset) für das Prototyping und Testen von auf künstlicher Intelligenz basierenden Controllern für das Radio Access Network (RAN), die die 6G-Mobilfunkforschung ermöglichen.“
Vijay K. Shah (Co-PI), NextG Wireless Lab, George Mason University
Die Aufgabe:
Künstliche Intelligenz (KI) hat sich als vielversprechend erwiesen, aber umfassende Tests ihrer Leistungsfähigkeit sind eine Herausforderung.
Die Lösung:
Wir haben ein softwaredefiniertes Funksystem (SDR) von NI mit einem Open-Source-5G-Mobilfunksystem aufgebaut, das über Standardschnittstellen mit dem intelligenten Echtzeit-RAN-Controller (Near-RT RIC) der O-RAN-Architektur interagiert, der als Open AI Cellular (OAIC) Plattform bezeichnet wird.
Open Radio Access Network (O-RAN) ist eine aufstrebende, transformative RAN-Architektur für 5G- und zukünftige 6G-Netze, die auf Offenheit, Virtualisierung und standardisierte Schnittstellen setzt. Künstliche Intelligenz (KI) ist ein vielversprechendes Werkzeug für die intelligente Bereitstellung, den Betrieb und die Verwaltung der Netzwerke. Obwohl die KI vielversprechend ist, sind umfassende Tests ihrer Leistung mühsam und in vielen Fällen nicht vorhanden.
Wir haben ein softwaredefiniertes Funksystem (SDR) von NI mit einem Open-Source-5G-Mobilfunksystem aufgebaut, das über Standardschnittstellen mit dem intelligenten Echtzeit-RAN-Controller (Near-RT RIC) der O-RAN-Architektur interagiert, der als Open AI Cellular (OAIC) Plattform bezeichnet wird. OAIC dient als grundlegende Plattform für das Prototyping und Testen von KI-basierten RAN-Controllern für 6G-Mobilfunknetze.
Abbildung 1: OAIC-Prüfstandplattform an der George Mason University Sie bietet ein 5G O-RAN-System mit einer BS und fünf UEs (ein SDR-basiertes UE und vier COTS UEs) .
Als Beispiel für Anwendungsfälle haben wir zwei öffentlich verfügbare RAN-Controller, sogenannte xApps, in Near-RT RIC integriert, nämlich die KPIMON-xApp und die RAN Slicing-xApp, jeweils in die OAIC-Plattform. Die OAIC-Codebasis, die Bibliothek, die Dokumentation und das Toolset werden für Forschungs-, Entwicklungs- und Experimentierzwecke der größeren Mobilfunk-Community öffentlich zugänglich gemacht. Weitere Informationen über OAIC finden Sie unter www.openaicellular.org.
Abbildung 2: RAN Slicing-xApp: UE-Bandbreitenvariation bei Verbindung mit verschiedenen Slices. (Die RAN Slicing xApp-Codebasis wurde ursprünglich von POWDER entwickelt.)
In Zukunft konzentrieren wir uns auf die Entwicklung von KI-gesteuerten RAN-Controllern in den PHY- und MAC-Schichten (als xApps in Near-RT RIC) auf der Grundlage unserer OAIC-Plattform. Darüber hinaus werden wir die OAIC-Plattform mit Nicht-RT-RIC- und neu entwickelten RT-RIC-Fähigkeiten erweitern. Schließlich werden wir das KI-Test-Framework integrieren, um die Funktionsweise verschiedener KI-gesteuerter RAN-Controller (und auch des 5G-O-RAN-Systems) zu bewerten.