Bancos de pruebas de investigación O-RAN de próxima generación con hardware NI SDR
Profesor Vijay K. Shah, profesor asistente del departamento de ingeniería de ciberseguridad, NextG Wireless Lab, Universidad George Mason
"Open AI Cellular (OAIC) proporciona una plataforma abierta (que incluye arquitectura de software, biblioteca y herramientas) para generación de prototipos y pruebas de controladores de red de acceso por radio (RAN) basados en inteligencia artificial que permiten la investigación celular 6G."
Vijay K. Shah (Co-PI), NextG Wireless Lab, Universidad George Mason
El desafío:
La inteligencia artificial (IA) ha demostrado ser una excelente promesa, pero las pruebas exhaustivas de su rendimiento son un desafío.
La solución:
Construimos un banco de pruebas de radio definida por software (SDR) con un sistema celular 5G de código abierto que interactúa con el controlador inteligente RAN casi en tiempo real (near-RT RIC) de la arquitectura O-RAN a través de interfaces estándares, denominadas Plataforma Open AI Cellular (OAIC).
Open Radio Access Network (O-RAN) es una arquitectura RAN celular emergente y transformadora para 5G y futuras redes 6G; gracias a la adopción de la apertura, la virtualización y las interfaces estandarizadas. La inteligencia artificial (IA) es una herramienta prometedora para implementar, operar y administrar las redes de manera inteligente. Si bien la IA ha demostrado ser una excelente promesa, las pruebas exhaustivas de su rendimiento son engorrosas y, en muchos casos, inexistentes.
Construimos un banco de pruebas de radio definida por software (SDR) con un sistema celular 5G de código abierto que interactúa con el controlador inteligente RAN casi en tiempo real (near-RT RIC) de la arquitectura O-RAN a través de interfaces estándares, denominadas Plataforma Open AI Cellular (OAIC). OAIC sirve como una plataforma fundamental para crear prototipos y probar controladores RAN basados en IA que permiten redes celulares 6G.
Figura 1: Plataforma de banco de pruebas OAIC en la Universidad George Mason. Proporciona un sistema 5G O-RAN con una BS y cinco UEs (una UE basada en SDR y cuatro UEs comerciales).
Como ejemplos de casos de uso, hemos integrado dos controladores RAN disponibles públicamente, denominados xApps in near-RT RIC, decir es, KPIMON xApp y RAN Slicing xApp, en la plataforma OAIC. La base de código, biblioteca, documentación y herramientas de la OAIC se ponen a disposición del público para fines de investigación, desarrollo y experimentación por parte de la comunidad inalámbrica. Puede encontrar más información sobre OAIC en www.openaicellular.org.
Figura 2: RAN Slicing xApp: Variación del ancho de banda de la UE cuando se asocia con diferentes segmentos. (El código base de RAN Slicing xApp fue desarrollado originalmente por POWDER).
En el futuro, nuestro enfoque está en construir controladores RAN impulsados por IA en las capas PHY y MAC (como xApps in near-RT RIC) en la parte superior de nuestra plataforma OAIC. Además, mejoraremos la plataforma OAIC con non-RT RIC y la recientemente desarrollada capacidad RT RIC. Finalmente, integraremos el framework de pruebas de IA para evaluar el funcionamiento de varios controladores RAN impulsados por IA (y también del sistema 5G O-RAN).