OAI 5G 无线接入网项目组

OAI 5G 无线接入网项目组

OpenAirInterface 5G 无线接入网项目

OAI 5G 无线接入网项目的目标是开发与发布基于OAI public Licence V1.1授权协议的5G软件协议栈。

OAI 5G 协议栈支持以下功能

• – 非独立组网(NSA)的5G基站
• – 独立组网(SA)的5G基站
• – 支持非独立组网和独立组网的用户终端(UE)

详细支持的功能列表，见 OAI Wiki page。

无线接入网项目子项目

L1仿真框架: 为了在没有射频卡的情况下进行功能测试，本项目引入了射频仿真器， 射频仿真器使用基于TCP/IP的软件通信代替了射频卡。使得在没有实时时钟限制的情况下OAI 5G基站和OAI 用户终端可以通过射频接口相互通信。I/Q 采样数据可以通过一个无线信道模拟器进行传输。射频仿真器已经支持了多入多出技术(MIMO)。

L2仿真框架: 使用射频卡或者射频仿真器不能测试大量用户终端。为了解决这个问题，引入了L2仿真器使得OAI用户终端和OAI 基站(LTE基站和5G基站) 可以通过小站论坛(SCF)定义的nFAPI 接口进行连接通信。nFAPI 把基站分成媒体接入控制实体（MAC entity）和物理实体（PHY entity）二个实体。 OAI项目里, LTE基站和5G基站的媒体接入控制层通过nFAPI接口连接到信道代理，信道代理模拟了各个信道，也使得能连接多个终端到媒体接入控制层。图中的每个终端都是连接到信道代理的OAI模拟终端。OAI L2仿真器是一套灵活的多用途工具。比如，它可以与ETSI的TTCN-3测试语言框架配合构成一套测试第三方用户终端一至性的测试工具。

L1改进项目: OAI L1 持续依照3GPP定义的信道模型性能规划进行基准测试。当前我们正工作在PUSCH接收机以及对其进行性能基准测试。依照3GPP对2/4/8接收天线下标准需求，正在进行测试与评估的多入多出信道接收机的性能。这些使用标准中定义的固定参考信道模型对PUSCH进行测试的工作也已经加入到CI中进行持续集成测试。还有对LDPC解码性能的优化工作也在进行中。同时正在研究在OAI L1架构中引入多线程处理机制， 比如：包括FFTs和编码器在内的内接收机部分。

CU/DU: OAI已经提供了支持CU/DU分离的5G基站部署的版本。这个版本已经在5G 独立组网模式下使用OAI RF模拟器进行过验证。在CU/DU分离模式下支持以下功能：

• 按照F1AP protocol (TS 38.473, Rel.16)协议，CU和DU实体通过F1-C
  (控制面，如图所示)进行控制面消息通信，支持终端的端到端的注册与PDU会话层建立信令。
• 按照TS 29.281, Rel. 16，使用gtp-u通过F1-U(数据面，如图所示)接口进行数据面数据流的通信

最近，我们更新了：F1-C 的终端上下文管理流程(F1AP和RRC层的扩展)。F1-U (数据面)接口上，我们增加了通过gtp-u在每个功能模块（CU和DU）上发送和接收数据流的功能。上述这些更新使得我们可以在CU/DU分离模式下进行OAI终端和核心网之间进行数据流通信测试。
当前我们正在使用真实的RF和商用终端进行CU/DU分离模式下的性能测试，, 正在使用OAI的DU 加上Accelleran的商用CU进行互可操作性测试。同时， 通过E1接口（如下图所示）进行CU-C (控制面)/ CU-U (数据面)分离模式的集成工作也正在进行中，同时扩展支持了多CUs/DUs的部署模式。

多天线(MIMO): 多天线是5G的高吞吐量关键功能特性。主要关注于下行方向，当前我们正在进行的是2层多进多出的特性功能的开发工作。现在5G基站（物理层和媒体接入控制层）已经支持多进多出了，正在使用商用手机进行协议标准的一致性测试。媒体接入控制层功能包括CQI，RI和PMI的CSI测量报告分析。也可以使用OAI模拟终端进行最大支持到4天线的 2层下行多进多出测试。OAI模拟终端，只有物理层实现了多进多出，包括信道估计和信道均衡。因为OAI模拟终端还不支持CSI-RS接收和CSI测量过程，所以还无法使用OAI模拟终端进行完整的下行多进多出过程测试。当前我们正在实现5G基站和OAI模拟终端的物理层支持4层多进多出的工作。上行多进多出的物理层的实现刚刚才开始着手。

T1-Offload: 这个项目的目标是将OAI接收/发送处理流程中的实时性要求高和计算处理密集的模块转移到Xilinx T1通信卡上去。当前我们已经完成了第一次OAI和Xilinx T1通信卡的集成工作，在这次集成工作中，上次接收方向的LDPC信道解码功能已经被转移到Xilinx T1通信卡。在当前这个T1卡解决方案中，分片处理程序运行在T1卡上。T1卡通过DPDK的bbdev API接口来实现信道编码与解码功能。API提供了一套新的动态链接库实现与DPDK的接口，动态链接库将OAI的ULSCH解码参数翻译成DPDK API所需要的LDPC解码所需要的参数。已经通过多个编码块验证了HAQR是可以正常工作的。HARQ数据被存储在T1卡的内部内存里，当需要重传发生时，会从内部内存中取出并与收到的数据进行合并后重新解码。目前我们正在将T1 LDPC解码方案集成进OAI 5G基站的软件协议栈中。并已经成功实现了在一台服务器上2个独立运行的DUs之间共享同一块T1卡。在2022年2月的巴塞罗那通信展中，展出了OAI 5G基站的高吞吐量测试演示。

OAI 5G无线接入网项目产品线路图 – 2022年10月

下图列出了当前5G OAI正在做的项目功能以及未来3个季度的产品线路图。后续我们会持续更新产品线路图，以便于OAI 5G社区能持续的知道未来3-4个季度的产品线路图及计划更新。

持续集成与数据中心部署

OAI DevOps团队提供5G测试，持续集成和无线网络模块的数据中心部署的技术支持。
同时我们在设计一个持续开发的架构。

无线网络智能化控制

虽然我们在开发计划中没有明确提及无线网络的智能化控制，但它(RIC)是组成OAI的一个非常重要的部分。它是 OAI MOSAIC5G Project Group项目的一个部分。

项目组合作框架

2021年第一季度，OSA发布了新的合作框架PROJECT GROUP, 目标是加速发布支持众多功能特性和稳定的5G协议栈，合作框架主要面向被邀请为这些PROJECT GROUPs的开发工作提供资金支持的工业合作伙伴。

OAI 5G 无线接入网 PROJECT GROUP 的目标是为OAI社区提供开源的符合3GPP定义的5G无线接入网协议栈软件。本开源软件在 OAI Public License V1.1 的授权下发布.。如果有对本项目感兴趣并希望利用OAI源代码加速自己的项目或者影响OAI的产品线路图计划的任何个人和机构，欢迎成为本项目的战略合作伙伴成员并成为财务捐赠方。更多的关于PROJECT GROUP和赞助成员类别的相关信息，参见 Charter。

想知道如何加入OAI 5G接入网PROJECT GROUP项目的详细信息，请发送邮件到: [email protected]

项目代码

代码托管在Gitlab，项目主页为: oai / openairinterface5G · GitLab (eurecom.fr)
(eurecom.fr)](https://gitlab.eurecom.fr/oai/openairinterface5g/)