CN116648946A - 在开放式无线电接入网中实现自组织网络的系统和方法 - Google Patents

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CN116648946A CN202280006704.2A CN202280006704A CN116648946A CN 116648946 A CN116648946 A CN 116648946A CN 202280006704 A CN202280006704 A CN 202280006704A CN 116648946 A CN116648946 A CN 116648946A
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Abstract

本公开涉及无线通信，更具体地，涉及用于在开放式无线电接入网(O‑RAN)中实现自组织网络的系统和方法。系统经由近RT RIC的系统在近RT RIC和与SMO模块相关联的EMS实体中的至少一者中分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者。该系统经由近RT RIC可以在近RT RIC和与SMO模块相关联的EMS实体中的至少一者中分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者。近RT RIC可以通过分别经由E2接口或经由O1接口向相应的E2节点请求，来经由与O‑RAN相关联的xAPP和EMN实体或NMS实体中的至少一者来访问一个或多个性能监控(PM)计数器。

Description

在开放式无线电接入网中实现自组织网络的系统和方法
技术领域
本公开的实施例总体上涉及无线通信。更具体地，本公开涉及用于在开放式无线电接入网(Open Radio Access Network，O-RAN)中实现自组织网络的系统和方法。
背景技术
以下相关技术的描述可旨在提供与本公开的领域有关的背景信息。该部分可以包括与本公开的各种特征相关的技术的某些方面。然而，应当理解，该部分仅用于增强读者对本公开的理解，而不是作为对现有技术的承认。
通常，现代移动通信网络包括不同小区类型和不同接入技术的组合。随着蜂窝网络与其他无线电接入技术(例如，无线保真(Wireless Fidelity，WiFi))一起从第四代(4G)、第五代(5G)发展到第六代(6G)，移动订阅服务也呈指数级增长，部署超高密度的异构网络(Heterogeneous Network，HetNet)以满足订阅者的需求变得越来越重要。HetNet通常由基于多组合和多供应商的解决方案来构建。运营商在绿地或棕地部署HetNet期间面临的主要挑战可能是对高质量安装的需求，该需求覆盖了：对所部署的网络的性能和运行状况的持续监控；动态地适应变化的环境；主动调整和优化等。这些挑战需要强度非常大的人工作业，由于定期/频繁的现场访问而导致大量延迟，并因此产生非常高的运营成本(Operational Expenses，OPEX)。为了克服这些不足并大幅降低OPEX，自组织网络(Self-Organising Network，SON)可能是解决方案。SON可以是自组织网络或自优化网络，该自组织网络或自优化网络可以是这种的自动化技术：该自动化技术使得网络能够自我设置并自己管理资源和配置以实现最佳性能。SON在以下类别下发挥其作用：
·自配置：通过自动配置关键参数，帮助无缝地纳入到网络中。在最初的网络部署期间，这可能是最有价值的。自配置包括以下能力，例如，即插即用[Plug-and-Playfunctionality，PnP]功能、自动邻区关系(Automatic Neighbor Relation，ANR)功能、物理层小区标识[Physical layer cell identity，PCI]选择和冲突解决功能等类似功能。
·自优化：通过近乎实时地优化无线电和网络配置，帮助增强网络性能。自优化可在网络的整个生命周期中都很有价值。自优化包括以下能力，例如，移动性负载均衡(Mobility Load Balancing，MLB)、移动鲁棒性优化(Mobility RobustnessOptimization，MRO)、随机接入信道(RACH)优化、节能(Energy Saving，ES)、无线电链路故障报告、覆盖和容量优化(Coverage and Capacity Optimization，CCO)、下行链路(Downlink，DL)功率控制、远程电下倾(Remote Electrical Tilt，RET)、前向切换、频繁切换减轻(Handover Mitigation，FHM)、干扰减轻(小区之间、小区内、无线接入技术内部切换(Intra-RAT)、无线接入技术相互切换(Inter-RAT))。
·自修复：其允许相邻小区在一个小区/扇区出现故障的情况下保持网络质量，从而在出现不可预见的中断情况时提供弹性(可靠性)。自修复可在网络的整个生命周期中都很有价值。自修复包括以下能力：小区中断检测、[死/病态/睡眠小区/扇区/波束]、小区中断恢复、小区中断补偿、小区中断补偿恢复等。最小化路测[minimization of Drive Test，MDT]功能已经被设计为独立于SON操作，尽管其功能在任何可能的地方被重复使用。上述SON功能由多个SON算法单独地或成组地处理。SON算法执行如下功能：例如通过收集包括多业务数字分布式系统(MDAS)数据的管理数据来监控网络、分析管理数据以确定网络中是否存在需要解决的问题、决定解决问题的SON动作、执行SON动作、以及通过分析管理数据来评估问题是否已被解决。
基于SON算法的位置，SON可以被分类为四种不同的解决方案，这些解决方案可能用于实现各种SON用例，可以根据SON用例的需要来选择解决方案。
·集中式SON[C-SON]：这意味着SON算法在管理系统中执行。
·跨域集中式SON[CD C-SON]：这里，SON算法在跨域层中执行。
·域集中式SON[D C-SON]：这里，SON算法在域层中执行。
·分布式SON[D-SON]：这里，SON算法在NF中。
·混合SON[H-SON]：这里，SON算法在两个或更多级别上执行，比如NF层、域层或跨域层。
在SON(自组织网络)功能的第三代合作伙伴计划(3GPP)规范中，可以提供对功能的描述，但是该规范没有说明必须如何实现这些功能。这导致多供应商集成问题，并且阻碍了运营商在其网络中实施SON。O-RAN联盟可以是旨在减轻这些多供应商互操作性问题的联盟，但是在O-RAN架构中尚未解决SON功能。此外，由于SON算法留待实现，所以不同的供应商可能会为其SON解决方案选择不同的方法。一些供应商可能提出集中式SON(CentralisedSON，C-SON)方法，一些供应商提出分布式SON(Distributed SON，D-SON)方法，而其他供应商提出基于异构SON方法的解决方案。运营商在部署HetNet时不可避免地使用多供应商解决方案。图2A示出了典型的5G HetNet部署场景，其中，管理实体例如为，来自不同供应商的NMS、来自不同组供应商的一组EMS、RAN节点；RAN节点例如为，来自不同组供应商的gNB控制单元(Control Unit，CU)和来自不同组供应商的gNB分布式单元(Distributed Unit，DU)。在上述部署的HetNet中，运营商面临的一组问题如下：尽管gNB-CU-1(214-1)和gNB-CU-2(214-2)的D-SON通过开放式Xn接口(interface，I/F)相互通信，但是由于它们来自不同的供应商，所以它们可能不能很好地协调；尽管gNB-CU-2的D-SON和gNB-CU-N(214-N)的混合SON[D-SON+D C-SON]通过开放式Xn接口彼此通信，但是由于它们来自不同的供应商，所以它们可能无法很好地协调。C-SON可以被实现为与管理实体(例如，网元管理系统(ElementManagement System，EMS)或网络管理系统(Network Management System，NMS))组合，或者被实现为独立实体。将C-SON作为独立实体与RAN节点集成可能是一项困难的任务，因为接口可能留待实现。NMS中的集中分布式(centrally distributed，CD)C-SON可能会影响在多供应商环境中运行的D C-SON和D-SON功能的性能。将三方SON解决方案部分地集成在HetNet中，会导致整体关键业绩指标(KPI)下降。不管是相同的供应商还是多供应商的情况下，相邻NB-CU之间可能缺乏L3-RRM(层3-RRM)协调，这可能对整体KPI绩效有影响。跨多供应商gNB-CU和gNB-DU的L3-RRM和L2-RRM(层2-RRM)(216-1)协调可能对动态资源共享和分配产生影响。尽管多供应商通过Xn接口相互协调，但是作为专有实现的SON和RRM对整体性能仍有显著影响，这是因为每个算法表现不同并且具有它们自己的优缺点[限制]。即使供应商已经准备好与第三方解决方案[SON和/或RRM]集成，但是其也无法确定性地量化/确认输出性能。
在某些情况下，SON解决方案与交互的RAN节点之间的联盟可以转换为开放式接口，以将RAN重新塑造为更加智能、开放、虚拟化和完全可互操作的移动网络。新的O-RAN标准可以实现更具竞争力和活力的RAN供应商生态系统，以更快的创新来改善用户体验。基于O-RAN的移动网络可以同时提高RAN部署的效率以及移动运营商的操作。O-RAN联盟的主要目标如下：
·引领行业走向开放式的、可互操作的接口、RAN虚拟化以及大数据和人工智能(AI)支持的4RAN智能。
·最大限度地利用普通现成硬件和商用芯片，且最大限度地减少专有硬件。
·指定接入点(Access Point，AP)和接口，推动标准的适当采用，并在适当的地方探索开源。
·O-RAN架构确定了O-RAN中采用的主要功能和接口。
在O-RAN架构中，可能存在逻辑块，这些逻辑块包括近实时(Real Time，RT)RAN智能控制器(RAN Intelligent Controller，RIC)、开放式无线电接入网中央单元控制平面(Open radio access network Central Unit Control Plane，O-CU-CP)、开放式无线电接入网中央单元用户平面(Open radio access network Central Unit Control Plane，O-CU-UP)、开放式无线电接入网分布式单元(Open radio access network DistributedUnit，O-DU)和开放式无线电接入网无线电单元(Open radio access network RadioUnit，O-RU)功能。E2接口将O-eNB连接到近RT RIC。此外，O-Enb可支持O-DU功能和O-RU功能，在O-DU功能和O-RU功能之间具有开放式前传接口。管理端包括服务管理和编排(Service Management and Orchestration，SMO)框架，该框架包含非RT-RIC功能。另一方面，O云(O-Cloud)(234)可以是云计算平台，该云计算平台包括满足O-RAN要求的物理基础设施节点的集合，以托管相关的O-RAN功能(例如，近RT RIC、O-CU-CP、O-CU-UP和O-DU等)、支持软件部件(例如，操作系统、虚拟机监视器、容器运行时等)以及适当的管理和编排功能。如图2B所示，O-RU端接通向O-DU和SMO的开放式前传M平面(M-Plane)(236)接口。
因此，可以看出，传统的方法有许多局限性。由于移动订阅服务可能指数地增加，因此对于每个订购者，数据需求可能非常高。随着蜂窝异构网络部署的激增，为了满足巨大的数据吞吐量需求，可能会存在对部署Wi-Fi接入点(AP)的巨大需求。因此，运营商可能会密集地部署可工作在2.4千兆赫(GHz)、5GHz甚至更高频率的Wi-Fi接入点。此外，运营商可能不得不使用多供应商解决方案来部署其网络，以用于运营商级Wi-Fi、企业Wi-Fi、中保真(Mi-Fi)、家庭Wi-Fi等场景。随着大量接入点的部署，干扰可能成为一个需要处理的关键问题。未来，网络必须通过SON/RRM功能来处理这种干扰管理问题，以便组织和优化接入点。如果AP被密集地部署而没有协调，则它们可能表现出较差的信道/频谱重用。此外，AP和客户端之间可能发生严重的竞争，从而导致低吞吐量和差的终端用户体验。
因此，在本领域中可能需要提供可以克服现有技术的缺点的系统和方法。
本公开的目的
本文中的至少一个实施例所满足的本公开的一些目的如本文以下所列。
本公开的目的在于提供用于在开放式无线电接入网(O-RAN)中实现自组织网络的系统和方法。
本公开的目的在于提供将自组织网络(SON)功能和无线电资源管理(RRM)功能集成到近实时RIC实体和非实时RIC实体中，该近实时RIC实体和非实时RIC实体由这些功能的时间敏感特性指导。
本公开的目的在于提供一种用于促进特定的数据收集机制来解决特定的SON和RRM功能的系统和方法。
本公开的目的在于提供一种用于确保RAN级优化的所有必要数据在单个网络实体处可用的系统和方法。
本公开的目的在于提供一种如下的系统和方法：该系统和方法还用于使用O-RAN架构促进RRM功能的执行位置的覆盖，并且提出了在O-RAN架构的近实时(RT)-RAN智能控制器(RIC)和非RT-RIC实体处SON和RRM功能的功能执行分离局部化(split localization)。
本公开的目的在于提供一种如下的系统和方法：该系统和方法用于促进特定数据收集机制，以解决O-RAN架构上的SON和RRM的上述功能。
发明内容
提供这一部分是为了以简化的形式介绍本发明的某些目的和方面，这些目的和方面将在下面的详细描述中进一步描述。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或范围。
在一个方面，本公开提供了一种用于在开放式无线电接入网(o-RAN)中实现自组织网络(SON)的系统。该系统包括：服务管理和编排(SMO)模块，该SMO模块包括非实时无线电接入网智能控制器(非RT RIC)。该非RT RIC可以在与SMO模块相关联的网元管理系统(EMS)实体中分配一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素中的至少一者。该EMS实体经由O1接口与一个或多个E2节点通信，该一个或多个E2节点与无线电接入网(RAN)相关联。该一个或多个非实时SON功能要素在非RT RIC和与SMO模块相关联的EMS实体或网络管理系统(NMS)实体中的至少一者中实现，对于每个功能元件，非RT RIC使用与o-RAN相关联的单独的rAPP。此外，非RT RIC可以经由O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者与一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者。此外，该系统包括近实时无线接入网智能控制器(近RTRIC)。该近RT RIC可以在近RT RIC和与SMO模块相关联的EMS实体中的至少一者中分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者。此外，对于每个功能，近RT RIC可以使用与o-RAN相关联的单独的xAPP来执行一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素。对于每个功能，该一个或多个时间敏感SON功能要素是在近RT RIC中使用与o-RAN相关联的单独的xAPP来实现的。
在另一方面，本公开提供了一种用于在开放式无线电接入网(O-RAN)中实现自组织网络(SON)的方法。该方法包括：在与SMO模块相关联的网元管理系统(EMS)实体中分配一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素中的至少一者。非RT RIC可以与服务管理和编排(SMO)模块相关联。EMS实体经由O1接口与一个或多个E2节点通信，该一个或多个E2节点与无线电接入网(RAN)相关联。一个或多个非实时SON功能要素在非RT RIC和与SMO模块相关联的EMS实体或网络管理系统(NMS)实体中的至少一者中实现，对于每个功能要素，非RT RIC使用与o-RAN相关联的单独的rAPP。此外，该方法包括：经由O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者与一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者。此外，该方法包括：在近RTRIC和与SMO模块相关联的EMS实体中的至少一者中分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者。此外，该方法包括：对于每个功能，使用与o-RAN相关联的单独的xAPP来执行一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素。对于每个功能，一个或多个时间敏感SON功能要素是在近RT RIC(124)中使用与o-RAN相关联的单独的xAPP来实现的。
附图说明
并入本文并构成本发明的一部分的附图示出了所公开的方法和系统的示例性实施例，其中相同的附图标记在不同的附图中指代相同的部分。附图中的部件不一定是按比例的，重点在于清楚地示出本发明的原理。一些附图可能使用框图来指示部件，并且可能未显示每个部件的内部电路。本领域技术人员可以理解，这些附图的发明包括通常用于实现这些部件的电气部件、电子部件或电路的发明。
图1示出了根据本公开实施例的示例性网络架构，在该网络架构中或利用该网络架构，可以实现本公开所提出的系统。
图2A示出了根据本公开实施例的现有5G异构网络(HetNet)部署场景的示例性框图表示。
图2B示出了根据本公开实施例的现有开放式无线电接入网(O-RAN)架构的示例性框图表示。
图3A示出了根据本公开实施例的系统架构的示例性框图表示。
图3B示出了根据本公开实施例的用于在开放式无线电接入网(O-RAN)中实现自组织网络的SMO模块/框架的示例性详细框图。
图4A示出了如下示例性架构：该架构描绘了使用根据本公开实施例的O-RAN架构的网络中的SON和RRM功能的实现定位。
图4B示出了根据本公开实施例的如下示例性架构：该架构描绘了在使用O-RAN架构的网络中仅SON功能的实现定位。
图5A提供了根据本公开实施例的具有集成式O-RAN架构的透明卫星使能的NR-RAN的图示实施例。
图5B是根据本公开实施例的具有再生卫星使能的NR-RAN和分布式gNB的5GS的图示实施例，该5GS具有集成式O-RAN架构。
图5C是根据本公开实施例的具有再生卫星使能的NR-RAN和机载gNB的5GS的图示实施例。
图5D是根据本公开的实施例的具有再生卫星使能的NR-RAN的O-RAN使能的5GS，该5GS具有用于区域或全球的交换机间链路(Inter-Switch Link，ISL)。
图6示出了根据本公开实施例的与O-RAN框架集成的逻辑Wi-Fi架构的实施例。
图7示出了根据本公开实施例的用于在开放式无线电接入网(O-RAN)中实现自组织网络的方法的流程图。
图8示出了根据本公开实施例的示例性计算机系统，在该计算机系统中或利用该计算机系统，可以使用本发明的实施例。
从本发明的以下更详细的描述中，前述内容将变得更加明显。
具体实施方式
在以下描述中，出于解释的目的，阐述了各种具体细节，以便提供对本公开的实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下对本公开的实施例进行实践。下文描述的几个特征可以各自彼此独立地使用，或与其他特征的任何组合一起使用。单个特征可能无法解决上述所有问题，或者可能仅解决上述问题中的一些问题。上述问题中的一些问题可能不能通过本文所述的任何特征来完全解决。
随后的描述仅提供示例性实施例，并且不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。而是，随后对示例性实施例的描述将为本领域技术人员提供实现示例性实施例的描述。应当理解，在不脱离所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
本发明提供了一种用于在开放式无线电接入网(Open Radio Access Network，O-RAN)架构的特定位置实现自优化网络(Self Optimizing Network，SON)功能的高效且可靠的系统和方法及其互通方法。SON和相关的无线电资源管理(Radio Resource Management，RRM)功能接口被指定，以确保在单个网络实体处可以获得RAN级优化的所有必要数据。本公开还覆盖了使用O-RAN架构的RRM功能的执行的局部性，并且提出了在近实时(Real Time，RT)RAN智能控制器(RIC)和O-RAN架构的非RT-RIC实体处的SON和RRM功能的功能执行分离局部化，并且提供了特定的数据收集机制，以解决O-RAN架构上SON和RRM的功能。
参考图1，图1示出了根据本公开实施例的自组织网络(SON)系统(100)(也称为网络架构(100))的示例性网络架构，在该网络架构中或利用该网络架构可以实现本公开的服务管理和编排(Service Management and Orchestration，SMO)模块/框架(110)或简称为SMO模块(110)。如所示出的，示例性网络架构(100)可以配备有与SMO模块(110)相关联的非实时无线电接入网(RAN)智能控制器(非RT RIC)(122)，以及通信地耦接到SMO模块(110)的用于SON的近实时无线电接入网(RAN)智能控制器(近RT-RIC)(124)。SMO模块(110)可以通信地耦接到多个第一计算装置(102-1、102-2、102-3……102-N)(可互换地称为用户设备102-1、102-2、102-3……102-N)和(单独地称为用户设备(User Equipment，UE)(102)和统称为UE(102))。此外，SMO模块(110)可以通信地耦接到与实体相关联的第二计算装置(104)。该实体可以包括但不限于公司、组织、网络供应商、制造单位等。SMO(110)可以进一步通信地耦接到生成节点B(gNB)分布式单元(Distributed Unit，DU)或gNB DU(116)、以及gNB控制单元(Control Unit，CU)或gNB CU(116)。gNB CU(116)可以通信地耦接到多个第一节点(118)。gNB CU(116)或gNB DU(106)可以是卫星或任何非地面部署，但不限于此。
在一实施例中，服务管理和编排(SMO)模块(110)包括非实时无线电接入网智能控制器(非RT RIC)(122)。非RT RIC(122)可以在与SMO模块(110)相关联的网元管理系统(Element Management System，EMS)实体(图1中未示出)中分配以下项中的至少一项：一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RadioResource Management，RRM)功能要素。在一实施例中，非实时SON功能要素包括但不限于以下项中的至少一项：初始物理层小区标识(Physical layer Cell Identity，PCI)功能、初始自动邻区关系(Automatic Neighbor Relation，ANR)功能、节能(Energy Saving，ES)功能、小区中断管理功能、病态小区和睡眠小区管理功能、流量定向功能、定时提前(TimingAdvance，TA)优化功能等。
在一实施例中，EMS实体可以经由O1接口与一个或多个E2节点通信，该一个或多个E2与无线电接入网(RAN)相关联。在一实施例中，该一个或多个非实时SON功能要素是在以下项中的至少一项中实现的：非RT RIC(122)、以及与SMO模块(110)相关联的EMS实体或网络管理系统(Network Management System，NMS)实体(图1中未示出)；对于每个功能要素，非RT RIC(122)使用与o-RAN相关联的单独rAPP。在一实施例中，非RT RIC(122)可以经由O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者与一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者。在一实施例中，该一个或多个E2节点经由一个或多个E2代理通过与该一个或多个E2节点的一个或多个E2应用功能要素进行交互，来执行在E2端点处接收到的、来自非RT RIC(122)的非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素。在一实施例中，在近RT RIC(124)中执行一个或多个时间敏感RRM功能要素对应于在集中式执行站点中进行局部化(localize)。在一实施例中，对于每个功能，近RT RIC(124)可以使用与o-RAN相关联的单独的xAPP来执行一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素。在一实施例中，对于每个功能，在近RTRIC(124)中使用与o-RAN相关联的单独的xAPP实现一个或多个时间敏感SON功能要素。
在一实施例中，系统(100)可以包括近实时无线电接入网智能控制器(近RT RIC)(124)。在一实施例中，近RT RIC(124)可以在近RT RIC(124)和EMS实体(图1中未示出)中的至少一者中分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者，该EMS实体与SMO模块(110)相关联。在一实施例中，该一个或多个时间敏感SON功能要素包括但不限于以下项中的至少一项：移动性负载均衡(Mobility LoadBalancing，MLB)功能、移动鲁棒性优化(Mobility Robustness Optimization，MRO)功能、随机接入信道(Random-Access Channel，RACH)优化功能、节能(Energy saving，ES)功能、无线电链路故障报告功能、覆盖和容量优化(Coverage and Capacity Optimization，CCO)功能、下行链路(Downlink，DL)功率控制功能、远程电下倾(Remote Electrical Tilt，RET)功能、前向切换(Forward Handover，FHO)功能、频繁切换减轻(Frequent HandoverMitigation，FHM)功能、干扰减轻(小区之间、小区内、无线接入技术内部切换(Intra-RAT)、无线接入技术相互切换(Inter-RAT))功能、小区间干扰控制(Inter-Cell InterferenceControl，ICIC)功能、初始自动邻区关系(Automatic Neighbor Relation，ANR)功能、物理层小区标识(Physical layer Cell Identity，PCI)功能等等。在一实施例中，该一个或多个时间敏感RRM功能要素包括但不限于，呼叫/连接接纳控制(Call/Connection AdmissionControl，CAC)功能、无线承载控制(Radio Bearer Control，RBC)功能、连接移动性控制(Connection Mobility Control，CMC)功能、测量控制(Measurement Control，MC)功能、小区间干扰控制(Inter-Cell Interference Control，ICIC)功能、协同多点(Co-ordinatedMulti-Point，CoMP)功能、动态资源分配(Dynamic Resource Allocation，DRA)功能等等。
在一实施例中，在O-RAN架构的非RT-RIC和近RT RIC(124)处的该一个或多个非实时SON功能要素、该一个或多个时间敏感SON功能要素以及该一个或多个非实时RRM功能要素、该一个或多个时间敏感RRM功能要素实现相应功能的功能执行分离局部化。
在一实施例中，xAPP和rAPP还可以向一个或多个E2节点注册，以提前获取数据。在一实施例中，一经注册，xAPP和rAPP就可以经由非RT RIC(122)和近RT RIC(124)中的至少一者来查询一个或多个E2节点的驻留信息。在一实施例中，xAPP和rAPP可以基于一个或多个E2节点响应，修改适当的数据收集技术，以向一个或多个E2节点请求具有适当定时器机制调整的推(PUSH)机制和拉(PULL)机制中的至少一者。
在一实施例中，近RT RIC(124)可以通过分别经由E2接口或经由O1接口向相应的E2节点请求，以经由xAPP(其与O-RAN相关联)和EMN实体或NMS实体中的至少一者来访问一个或多个性能监控(Performance Monitoring，PM)计数器。
在一实施例中，执行该一个或多个时间敏感RRM功能要素包括以下两项的全局视图：相关联邻区模块(110)和与该一个或多个时间敏感RRM功能要素相对应的一个或多个相应决策。
在一实施例中，EMS实体经由O1接口向一个或多个E2节点的每种类型提供完整的故障、配置、计费、性能和安全(Fault,Configuration,Accounting,Performance andSecurity，FCAPS)功能。在一实施例中，EMS实体和NMS实体中的至少一者实现分别与SMO模块(110)相关联的域集中式SON(Domain-Centralized SON，DC-SON)功能要素和跨域集中式SON(Cross Domain-Centralized SON，CD C-SON)功能要素。在一实施例中，DC-SON功能要素和CD-SON功能要素包括流量区域(Traffic Area，TA)优化功能和端到端体验质量(Quality of Experience，QoE)优化功能中的至少一者。在一实施例中，DC-SON的一个或多个E2节点的EMS实体可以被分配给一个网络供应商，而无线电接入网(RAN)的一个或多个E2节点可以被分配给不同的网络供应商。
在一实施例中，对时间敏感的第一组SON指令(以下可互换地称为(SON函数和算法))的本地化系统可以基于近实时RIC(124)，而对时间不敏感但在初始阶段或系统启动阶段所需的第二组指令可以在非实时RIC(非RT-RIC)(122)中运行，但不限于此。这样，SON节点与RAN节点之间的接口可以变为开放式接口，并且因此可以解决由于在HetNet内使用多供应商RAN节点而导致的问题。
在一实施例中，基于无线电资源管理(Radio Resource Management，RRM)的指令(例如，呼叫/连接接纳控制(Call/Connection Admission Control，CAC)、无线承载控制(Radio Bearer Control，RBC)、连接移动性控制(Connection Mobility Control，CMC)、测量控制(Measurement Control，MC)、小区间干扰控制(Inter Cell InterferenceControl，ICIC)、协同多点(Co-ordinated Multi-point，CoMP)、动态资源分配(DynamicResource Allocation，DRA)等)可以在近实时RIC(124)上运行。这使得RRM能够被局部化在集中的执行站点中，并且其功能可以具有相关联邻区及其RRM决策的全局视图，以采取其最优决策。例如邻区模块信息、来自数据库的邻区小区信息等。
在一实施例中，集中式SON可以与O-RAN架构内的RRM集成，以用于HetNet部署。在又一实施例中，非实时SON或RRM实体的部署可以在EMS实体(图1中未示出)中实现。
在又一实施例中，也可以在网络管理系统(NMS)(图1中未示出)处支持CD C-SON功能。可以在NMS管理实体处执行SON功能/算法，该SON功能/算法对RAN节点和5GC节点都有影响。由于NMS管理实体利用O1接口与RAN节点和5GC节点通信，且O1接口可以是开放式接口，因此端到端网络优化可以与供应商无关。
在另一实施例中，现场数据采集、存储、匹配、处理、决策和致动逻辑可以使用微服务架构(Micro-Services Architecture，MSA)来编码，但不限于此。多个微服务可以被容器化，并且可以是基于事件的，以便支持可移植性。
在一实施例中，网络架构(100)可以是模块化的且灵活的，以适应SMO模块(110)和近RT RIC(124)的任何种类的变化。SMO模块(110)和近RT RIC(124)配置细节可以被即时修改。
在一实施例中，可以远程监控SMO模块(110)，并且可以完全确保SMO模块(110)的数据、应用和物理安全性。在一实施例中，数据可以被精心收集并被存放在基于云的数据湖中，以被处理来提取可操作的见解。因此，可以实现预测性维护。
在一示例性实施例中，作为示例而非限制，通信网络(108)可以包括，具有一个或多个节点的一个或多个网络的至少一部分，所述一个或多个节点对一个或多个消息、一个或多个分组、一个或多个信号、一个或多个波、一个或多个电压或电流水平、它们的某种组合等进行发送、接收、转发、生成、缓冲、存储、路由、切换、处理或其组合等。作为示例而非限制，网络可以包括以下项中的一项或多项：无线网络、有线网络、因特网、内联网、公共网络、专用网络、分组交换网络、电路交换网络、自组织网络、基础设施网络、公共交换电话网络(Public-Switched Telephone Network，PSTN)、电缆网络、蜂窝网络、卫星网络、光纤网络、它们的某种组合。
在另一示例性实施例中，集中式服务器(112)可以被包括在架构(100)中。作为示例而非限制，集中式服务器(112)可以包括或包含以下项中的一项或多项：独立服务器、刀锋服务器(server blade)、机架式服务器(server rack)、服务器组、服务器群、支持云服务或系统的一部分的硬件、家庭服务器、运行虚拟化服务器的硬件、执行代码以用作服务器的一个或多个处理器、执行如本文所述的服务器端功能的一个或多个机器、以上各项中的任何项的至少一部分、它们的某种组合。
在一实施例中，一个或多个第一计算装置(104)、一个或多个移动装置(图1中未示出)可以通过位于任何操作系统上的一组可执行指令与SMO模块(108)通信，所述操作系统包括但不限于AndriodTM、iOSTM、Kai OSTM等。在一实施例中，该一个或多个第一计算装置(104)和该一个或多个移动装置可以包括但不限于任何电气的、电子的、机电的或一设备或上述装置中的一者或多者的组合，所述装置例如为，移动电话、智能电话、虚拟现实(Virtual Reality，VR)装置、增强现实(Augmented Reality，AR)装置、膝上型计算机、通用计算机、台式计算机、个人数字助理、平板计算机、大型计算机或任何其他计算装置，其中，计算装置可以包括一个或多个内置或外部耦接的附件，这些附件包括但不限于，视觉辅助装置(例如，相机、助听器、麦克风、键盘)、用于从用户接收输入的输入装置(例如，触摸板、触控屏幕、电子笔)、用于接收任何频率范围中的任何音频或视觉信号的接收装置、以及可以发送任何频率范围中的任何音频或视觉信号的发送装置。可以理解的是，一个或多个第一计算装置(124)和一个或多个移动装置可以不限于所提及的装置，并且可以使用各种其他装置。智能计算装置可以是用于存储数据和其他私人/敏感信息的适当系统之一。
图2A示出了现有5G HetNet部署场景的示例性框图表示。在5G HetNet部署场景中，运营商可以使用管理实体、RAN节点，所述管理实体例如为来自一不同供应商的NMS、来自一不同组供应商的一组EMS，所述RAN节点例如为来自一不同组供应商的gNB-CU和来自一不同组供应商的gNB-DU等。运营商在部署图2A的HetNet时可能面临的几个问题如下：
-尽管gNB-CU-1(214-1)的D-SON和gNB-CU-2(214-2)的D-SON经由开放式Xn接口彼此通信，但是因为这两个D-SON来自不同的供应商，所以它们可能无法很好地协调。
-尽管gNB-CU-2(214-2)的D-SON和gNB-CU-n(216-n)的混合SON(D-SON+D C-SON)通过开放式Xn接口彼此通信，但是因为它们来自不同的供应商，所以它们可能无法很好地协调，。
-C-SON可以实现为与管理实体(如EMS/NMS)一起配置，也可以实现为独立的实体。将C-SON作为独立实体与RAN节点集成将是难以实现的，因为接口是留待实现的。
-NMS(204-1)中的CD C-SON(204-2)可能会影响在多供应商环境中运行D C-SON和D-SON功能的性能。
-将第三方SON解决方案部分地集成在HetNet中，会导致整体KPI下降。
-不管是同一供应商的还是多供应商的场景，都可能缺乏跨邻区gNB-CU(214-1、214-2、214-N)的L3-RRM协调，这将影响整体关键绩效指标(KPI)的绩效。
-跨多供应商gNB-CU(214-1，214-2，214-N)以及gNB-DU(216-1，216-2，216-3，216-4，216-5，216-N)的L3-RRM和L2-RRM协调可能会对动态资源共享和分配产生影响。
尽管多供应商通过Xn接口相互协调，但是作为专有实现的SON和RRM仍对整体性能有显著影响，这是因为每种算法表现不同且具有其自己的局限性。即使供应商准备好与第三方解决方案[SON和/或RRM]集成，供应商也可能无法确定性地量化/确认输出性能，而这主要取决于供应商的解决方案。达成协议的供应商之间总是以冲突结束。解决这些问题或限制的一种可能的解决方案可以是，使SON解决方案与交互无线电接入网(RAN)节点之间的接口尽可能地是开放式接口。开放式无线电接入网(O-RAN)联盟可以是在RAN行业中运营的移动网络运营商、供应商以及研究和学术机构的世界范围的社区。O-RAN联盟的任务可以是重塑RAN行业，使其走向更智能、开放、虚拟化和完全可互操作的移动网络。新的O-RAN标准可以带来更有竞争力且更有活力的RAN供应商生态系统，加快创新以改善用户体验。基于O-RAN的移动网络将同时提高RAN部署的效率以及移动运营商的运营。然而，常规系统和方法可能无法提供用于在O-RAN架构中实现移动鲁棒性优化功能的机制。
图2B示出了根据本公开实施例的现有开放式无线电接入网(O-RAN)架构(220)的示例性框图表示。
系统架构(220)是O-RAN架构。rApp(图2B中未示出)可以包括接口，外部信息可以在该接口处被馈送到运营商网络。近RT RIC(224)可以是逻辑功能，该逻辑功能使得能够通过E2接口上的细粒度数据收集和动作来实现对RAN元件和资源的近实时控制和优化，如图4所示。近RT RIC(224)可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)/机器学习(Machine Learning，ML)工作流，该工作流包括由xApp(图2B中未示出)操纵的模型训练、推理和更新。
此外，如图2B所示，非RT RIC(222-A)可以包括服务管理和编排(SMO)框架(222)内的逻辑功能，该逻辑功能可以驱动通过Al接口传输的内容。非RT RIC(222-A)可以包括非RTRIC框架和非RT RIC应用，例如rApp。此外，非RT RIC框架可以在SMO框架(22)内部运行，该非RT RIC框架在逻辑上终止了近RT RIC(224)的Al接口，并且可以经由R1接口向rApp公开一组内部SMO服务，该组内部SMO服务是非RT RIC框架运行时处理(runtime processing)所需的。非RT RIC框架可以在非RT RIC(222-A)内运行，并且可以提供AI/ML工作流，该工作流包括rApp所需的模型训练、推理和更新。
此外，来自O-RAN部件的O1接口可以终止于SMO框架(222)。O-CU-CP(228)可以是逻辑节点，该逻辑节点托管无线电资源控制(RRC)、以及PDCP协议的控制平面部分。此外，O-CU-UP(230)可以是逻辑节点，该逻辑节点托管PDCP协议和SDAP协议的用户平面部分。O-DU(232-1)可以是逻辑节点，该逻辑节点基于较低层功能划分而托管无线电链路控制(RadioLink Control，RLC)/媒体访问控制(Medium Access Control，MAC)/高物理(High-Physical，PHY)层。E2节点可以是终止E2接口的逻辑节点。此外，O-RAN节点可以在E2接口处终止，E2接口用于NR(新空口)接入O-CU-CP(228)、O-CU-UP(230)、O-DU(232-1)或它们的任何组合，以及用于E-UTRA接入例如O-eNB(226)。非RT RIC应用(例如，rApp)可以是模块化应用，该模块化应用利用经由非RT RIC框架的R1接口公开的功能，以提供与RAN操作相关的增值服务。与RAN操作相关的增值服务包括但不限于，驱动A1接口、推荐随后可以通过O1/O2接口应用的值和动作、以及生成“丰富信息(enrichment information)”以供其它rApp使用等。rApp可以在非RT RIC(222-A)中运行，该非RT RIC使得能够对RAN元件和资源进行非实时控制和优化，并且对近RT RIC(224)中的应用/特征进行基于策略的引导。此外，诸如xApp等近RT RIC应用可以在近RT RIC(224)上运行。这样的应用可能由一个或多个微服务组成，并且在登上时可以识别其消耗哪些数据以及其提供哪些数据。该应用独立于近RT RIC(224)并且可以由任何第三方提供。E2使得xAPP和RAN功能之间能够直接关联。
此外，O-Cloud(234)可以是云计算平台，该云计算平台包括物理基础设施节点的集合，这些节点满足O-RAN要求，以托管近RT RIC(224)、O-CU-CP(228)、O-CU-UP(230)和O-DU(232-1)的相关O-RAN功能、支持软件部件(例如，操作系统、虚拟机监视器、容器运行时等)以及适当的管理和编排功能。此外，O1接口可以在SMO框架(222)和O-RAN管理的元件之间，用于操作和管理，通过该操作和管理可以实现故障、配置、计费、性能、安全(FCAPS)管理、物理网络功能(PNF)软件管理、文件管理。此外，O2接口可以在SMO框架(222)和O-Cloud(234)之间，用于支持O-RAN虚拟网络功能。此外，A1接口在非RT RIC(222-A)和近RT RIC(224)之间。A1接口的目的可以是使非RT RIC功能能够向近RT RIC功能提供基于策略的引导、ML模型管理和丰富信息，使得RAN可以在某些条件下优化例如无线电资源管理(RRM)。此后，E2接口可以连接近RT RIC(224)与一个或多个O-CU-CP(228)、一个或多个O-CU-UP(230)和一个或多个O-DU(232-1)。R1接口可以在rApp和非RT RIC框架之间。
尽管在图2B中没有示出，但是O-eNB(226)可能不支持O-DU(232-1)和O-RU(232-2)功能，这两个功能之间具有开放式前传接口。管理端包括SMO框架，该SMO框架包含非RT-RIC功能。另一方面，O-Cloud(234)是云计算平台，该云计算平台包括满足O-RAN要求的物理基础设施节点的集合，以托管相关的O-RAN功能(例如，近RT RIC(224)、O-CU-CP(228)、O-CU-UP(230)和O-DU(232-1)等)、支持软件部件(例如，操作系统、虚拟机监视器、容器运行时等)以及适当的管理和编排功能。如图2B所示，O-RU(232-2)终止朝向O-DU(232-1)和SMO框架(222)的开放式前端M-Plane接口。
图3A示出了根据本公开实施例的系统架构(300)的示例性框图表示。系统架构(300)可以是具有集中式SON(C-SON)和无线电资源管理(RRM)集成的O-RAN架构。如图3B所示，在一方面，示出了O-RAN架构内的C-SON和RRM集成，以用于第五代(5G)异构网络(HetNet)部署(例如，5G核心(5GC)(208))。这里，时间敏感的分布式C-SON和RRM功能可以在近RT RIC(310)内得到支持。时间不敏感的分布式C-SON功能可以在管理实体(202)(例如，EMS)中或者在非RT RIC(306)中得到支持，其中，管理实体和非RT RIC都存在于O-RAN架构(300)的SMO框架(302)中。
在另一部署中，非实时SON或RRM实体可以在EMS(304、308)中实现。RAN节点[E2节点]的EMS上下文(context)可以是来自一个供应商的域C-SON，而E2节点本身可以来自不同的供应商。这里，SMO中的EMS(SON和/或RRM功能要素)经由O1接口与E2节点通信。
在又一实施例中，非RT RIC(306)和相关联的域C-SON(SON或RRM功能要素)可以来自一个供应商，而E2节点可以来自不同的供应商。这里，由于SMO中的非RT RIC(306)经由A1接口与近RT RIC(310)通信，因此A1接口可以是开放式接口。此外，近RT RIC(310)经由E2接口(其可以是开放式接口)与E2节点通信，非RT RIC(306)内的D C-SON功能可以变为与实体无关。
5G核心或5GC(208)节点的EMS上下文并因此其D C-SON可以来自一个实体，而5GC节点可以来自不同的实体。这里，由于SMO中的EMS经由可以是开放式接口的O1接口与5GC节点通信，因此EMS上下文内的D C-SON功能可以是与实体无关的。这里，试图：D C-SON可以优化5GC节点，从而其可以帮助优化UE的端到端体验质量(Quality of Experience，QoE)、以及C-SON对RAN节点的支持。
在又一实施例中，在NMS处也可以支持CD C-SON功能。可以在NMS管理实体处执行那些对RAN节点和5GC节点都有影响的SON功能/算法。由于NMS管理实体通过O1接口与RAN节点和5GC节点通信，且O1接口可以是开放式接口，因此端到端网络优化可以是与实体无关的。
在一优选实施例中，RRM功能(例如CAC，RBC，CMC、MC、DRA等)可以在近RT RIC(310)处实现，每个功能具有多个第三组指令(可互换地称为容器应用或xAPP)。也可以在xApp中组合和执行一组这样的功能。此外，在本实施例中，时间敏感SON功能(如MLB、MRO、ICIM、FHM、FHO、CCO、RACH优化、ANR、PCI等)可以在近RT RIC(310)处实现，每个功能具有单独的xAPP。也可以在xApp中组合和执行一组这样的功能。功能性的组合留待实现。这里，近RTRIC处的xAPP可以通过经由E2接口向相关E2节点请求，来访问所需的PM计数器。此外，该xAPP还可以经由O1接口从管理实体访问该内容。
在另一实施例中，非实时SON功能(例如初始PCI、初始ANR、节能、小区中断管理、病态小区和睡眠小区管理、流量定向、TA优化等)可以是在非RT RIC(306)处针对每个功能使用单独的rAPP来实现的，或者是在管理实体处实现的；所述管理实体例如为SMO处的EMS上下文或NMS。也可以在rApp中组合和执行一组这样的功能。功能的组合可能留待实现。在该实施例中，可以直接经由O1接口或者经由A1和E2接口与E2节点交换SON功能和控制信息，但不限于此。然后，每个E2节点中的E2代理通过与E2节点的E2应用功能进行交互，从而在E2端点应用来自RIC的RRM和SON功能相关的决策。
在HetNet部署中的多个多实体EMS下的所提出的实施例中，可以避免互操作性问题。
图3B示出了根据本公开实施例的所提出的用于在开放式无线电接入网(O-RAN)中实现自组织网络的服务管理和编排(SMO)模块/框架(302)的示例性表示。在一个方面，SMO模块/框架(302)可以包括一个或多个处理器(322)。该一个或多个处理器(322)可以被实现为一个或多个微处理器、微型计算机、微控制器、边缘或雾微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、逻辑电路和/或基于操作指令处理数据的任何装置。除了其他能力之外，该一个或多个处理器(322)可以被配置为获取并执行存储在SMO模块/框架(302)的存储器(324)中的计算机可读指令。存储器(324)可以在非暂态计算机可读存储介质中存储一个或多个计算机可读指令或例程；可以提取并执行这些指令或例程以通过网络服务创建或共享数据分组。存储器(324)可以包括任何非暂态存储装置，该非暂态存储装置包括例如易失性存储器(例如，RAM(随机存取存储器))，或非易失性存储器(例如，EPROM、闪存等)。
在一实施例中，SMO模块/框架(302)可以包括一个或多个接口(326)。该一个或多个接口(326)还可以为SMO模块/框架(302)中的一个或多个部件提供通信路径。这些部件的示例可以包括但不限于，一个或多个处理单元/引擎(328)和数据库(330)。
该一个或多个处理单元/引擎(328)可以被实现为硬件和编程(例如，可编程指令)的组合，以实现该一个或多个处理引擎(328)的一个或多个功能。在本文描述的示例中，硬件和编程的这种组合可以以几种不同方式来实现。例如，用于该一个或多个处理引擎(328)的程序可以是存储在非暂态机器可读存储介质上的处理器可执行指令，并且用于该一个或多个处理引擎(328)的硬件可以包括用于执行这样的指令的处理资源(例如，一个或多个处理器)。在本示例中，机器可读存储介质可以存储有指令，这些指令在被处理资源执行时，实现该一个或多个处理引擎(328)。在这样的示例中，SMO模块/框架(302)可以包括存储有指令的机器可读存储介质和执行这些指令的处理资源，或者机器可读存储介质可以是独立的，但是可由SMO模块/框架(302)和处理资源访问。在其他示例中，该一个或多个处理引擎(328)可以由电子电路实现。此外，SMO模块/框架(302)可以包括机器学习(ML)模块。
处理引擎(328)可以包括从以下项中的任何项中选择的一个或多个引擎：数据获取引擎(332)、SON使能引擎(334)和其他引擎(336)。数据获取引擎(332)、SON使能引擎(334)可以包括机器学习(ML)模块。处理引擎(328)还可以是基于边缘的微服务事件处理，但不限于此。
在一实施例中，SON使能引擎(334)可以在与SMO模块(110)相关联的网元管理系统(EMS)实体中分配以下项中的至少一项：一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素。在一实施例中，非实时SON功能要素包括但不限于以下项中的至少一项：初始物理层小区标识(PCI)功能、初始自动邻区关系(ANR)功能、节能(ES)功能、小区中断管理功能、病态小区和睡眠小区管理功能、业务导向功能、定时提前(TA)优化功能等等。
在一实施例中，EMS实体可以经由O1接口和与无线电接入网(RAN)相关联的一个或多个E2节点通信。在一实施例中，该一个或多个非实时SON功能要素在以下项中的至少一项中实现：非RT RIC(122)、以及与SMO模块(110)相关联的EMS实体或网络管理系统(NMS)实体，对于每个功能要素，该非RT RIC使用与o-RAN相关联的单独的rAPP。在一实施例中，在一实施例中，数据获取引擎(332)可以经由O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者与一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者。在一实施例中，一个或多个E2节点经由一个或多个E2代理通过与一个或多个E2节点的一个或多个E2应用功能要素进行交互，来执行在E2端点处接收到的、来自非RT RIC(122)的非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素。在一实施例中，在近RT RIC(124)中执行一个或多个时间敏感RRM功能要素对应于在集中式执行站点中执行局部化。在一实施例中，SON使能引擎(334)可以针对每个功能，使用与o-RAN相关联的单独的xAPP，来执行一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素。在一实施例中，在近RT RIC(124)中，对于每个功能，使用与o-RAN相关联的单独的xAPP实现一个或多个时间敏感SON功能要素。
图4A和图4B示出了根据本公开实施例的用于SON/RRM支持的O-RAN功能架构(400)的示例性框图表示。
rApp可以具有接口，在该接口处外部信息可以被馈送到运营商网络。如图4A和图4B所示，近RT RIC(306)可以是逻辑功能，该逻辑功能使得能够经由E2接口上的细粒度数据收集和动作来实现对RAN元件和资源的近实时控制和优化。近RT RIC(310)可以包括人工智能(AI)/机器学习(ML)工作流，该工作流包括由xAPP处理的模型训练、推理和更新。
此外，如图3A所示，非RT RIC(306)可以包括SMO(302)内的逻辑功能，该逻辑功能可以驱动通过A1接口传输的内容。非RT RIC(306)可以包括非RT RIC框架和非RT RIC应用(例如，rApp(404))。此外，非RT RIC框架可以在SMO模块(302)内部运行，该非RT RIC框架在逻辑上终止了近RT RIC(310)的A1接口，并且可以经由R1接口向rApp(404)公开一组内部SMO服务，该组内部SMO服务是非RT RIC框架运行时处理所需的。非RT RIC框架可以在非RTRIC(306)内运行，并且可以提供AI/ML工作流(404)，该工作流包括rApp所需的模型训练、推理和更新。O-RAN功能架构用于SON/RRM支持，其中在相关E2节点执行的RRM算法和这些RRM算法的优化可由在近RT RIC处运行的相关RRM优化(Optimization，Opt)xApp(406)完成。这为供应商提供了拥有其自己的RRM算法实现的灵活性，但是供应商的RRM算法优化可以由近RT RIC处的相关RRM Opt xApp来完成，以使其与供应商无关。图4B示出了用于SON/RRM支持的整体O-RAN功能架构，其中在相关E2节点处执行的RRM算法以及这些RRM算法的优化可以由在近RT RIC处运行的相关RRM优化xApp来完成。这为供应商提供了拥有其自己的RRM算法实现的灵活性，但是供应商的RRM算法优化可以由近RT RIC处的相关RRM Opt xApp来完成，以使其与供应商无关。
图5A至图5C示出了根据本公开实施例的具有一个或多个透明卫星(506)的O-RAN使能的5GS的示例性框图表示。图5A示出了具有集成式O-RAN架构的透明卫星使能NR-RAN的图示实施例。在这种情况下，由于卫星可以通过Uu接口引入以扩展覆盖范围，这意味着gNB仍然在地面上，所以O-RAN框架内SON/RRM位置的影响可能非常小。由于GEO/MEO/LEO卫星的原因，单向端到端延迟可能非常高，因此需要注意UE(502)辅助的干扰减轻功能以及动态资源分配功能。图5B是具有再生卫星使能NR-RAN和分布式gNB的5GS的示例性实施例，其具有集成式O-RAN架构。在这种情况下，gNB-DU(506)可以在卫星上，而gNB-CU(510)可以在地面上。这意味着O-RU和O-DU都可以在卫星上。这里，O-RAN框架内的SON/RRM位置的影响可能非常小。由于GEO/MEO/LEO卫星的原因，单向端到端延迟可能非常高，因此需要注意UE辅助的干扰减轻功能以及动态资源分配[DRA]功能。DRA可以放置在卫星上的gNB-DU(506)处、地面上的gNB-CU(510)处或近RT RIC(310)处。此外，在决定关闭可能位于卫星上的gNB-DU(506)时，需要注意节能(ES)功能，因为该节能功能可能会影响更大的覆盖区域。此外，图5C示出了具有再生卫星使能NR-RAN和机载gNB的5GS，该5GS具有集成式O-RAN架构。整组O-RU、O-DU和O-CU可以放置在卫星上。仅优化卫星上的RAN节点所需的SON/RRM算法可以以D-SON的形式更好地放置在卫星本身上。为了优化陆地和非陆地网络节点，则如以上情形中所提及的，放置在近RT RIC上的C-SON可以是更优的。此外，图5D示出了具有再生卫星使能NR-RAN、具有用于区域或全球的ISL、具有集成式O-RAN架构的5GS。在这种情况下，O-RU和O-DU都放置在卫星上，而O-CU可能放在地面上。这里，除了上面讨论的由于卫星而导致的延迟之外，O-RAN框架内SON/RRM位置的影响可以非常小。可将DRA和CoMP等功能以D-SON形式放置在卫星上的O-DU内，以实现NTN节点之间的最佳性能。跨地面网络节点和NTN节点，C-SON可以规划一最佳角色。
在所有卫星O-RAN实现场景中，可以在O-RAN E2/RIC接口中提出实现主动拉和推机制的新机制，以便更早地获得数据，从而减轻定时和回传推迟。可以提出在xAPP或rAPP中时，可以向E2节点注册以提前获取数据的架构。可以为RIC提供一种机制，以查询E2节点是否可位于卫星中或者透明卫星是否可存在于RAN接入端。基于E2节点响应，可修改适当的数据收集机制，以要求具有适当定时器机制调整的推或拉机制。
在另一实施例中，如果E2节点可从RIC跨越卫星，则RIC具有将代理RIC插入到E2的规定。
图6示出了根据本公开实施例的与O-RAN框架集成的逻辑Wi-Fi架构(600)的实施例。SMO(302)处的EMS管理实体可以经由逻辑O1接口向Wi-Fi AP(接入点)(604、606)提供FCAPS支持。Wi-Fi AP(604、606)的时间敏感SON功能可以通过在近RT RIC(310)处执行SON算法来得到支持，并且可以经由逻辑E2接口与AP协调。类似地，Wi-Fi AP(604、606)的时间不敏感SON功能可以通过在非RT RIC(306)处执行SON算法来得到支持，并且可以经由逻辑A1和E2接口与AP协调。RIC处的SON功能可以经由E2接口从AP和客户端收集测量数据，或者还可以经由O1接口从管理实体收集相关数据。
因此，本公开提供了一种用于AP的SON和RRM的集成的独特且有效的解决方案，以在所有AP中找到最佳或接近最佳的时间、空间和频谱协调配置。SON/RRM需要为每个AP适当地配置最佳发射功率、使用信道、工作信道带宽和睡眠模式。Wi-Fi SON/RRM可以实现以下功能：
·静态和动态无线电资源管理。
·优化选择信道和发射功率，以减少Wi-Fi和非Wi-Fi干扰。
·流量定向[TS]支持。
·Wi-Fi内TS：在覆盖特定区域的多个Wi-Fi无线电装置之间均衡Wi-Fi流量。
·蜂窝网络到Wi-Fi TS：将移动用户连接到最佳接入网，无论是蜂窝网络还是Wi-Fi网络。
·覆盖漏洞检测/管理。
·检测/报告和自动减轻Wi-Fi覆盖漏洞。
·节能功能。
·在低流量时段关闭某些Wi-Fi AP以节量。
·QoS和QoE优化。
·Wi-Fi AP中断管理。[AP中断检测、恢复、补偿、补偿恢复]。
·Wi-Fi AP即插即用[PnP]等。
为了避免由于Wi-Fi AP的多供应商HetNet而出现的问题，所提议的具有面向AP的开放式接口的SON/RRM提供了一种改进的O-RAN框架，该O-RAN框架可以满足高流量网络中所需的所有要求。
图7示出了根据本公开实施例的用于在开放式无线电接入网(O-RAN)中实现自组织网络的方法(700)的流程图。
在框(702)，方法(700)包括：经由与系统(100)相关联的非实时无线电接入网智能控制器(非RT RIC)(122)，在与SMO模块(110)相关联的网元管理系统(EMS)(100)实体中分配一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素中的至少一者。非RT RIC(122)可以与服务管理和编排(SMO)模块(110)相关联。EMS实体经由O1接口和与无线电接入网(RAN)相关联的一个或多个E2节点通信。此外，该一个或多个非实时SON功能要素是在非RT RIC(122)和与SMO模块(110)相关联的EMS实体或网络管理系统(NMS)(100)实体中的至少一者中实现的，针对每个功能要素，该非RT RIC使用与o-RAN相关联的单独的rAPP。
在框(704)，方法(700)包括：由与系统(100)相关联的非RT RIC(122)经由O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者与一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者。
在框(706)，方法(700)包括：由与系统(100)相关联的近实时无线接入网智能控制器(近RT RIC)(124)在近RT RIC(124)和与SMO模块(110)相关联的EMS实体中的至少一者中分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者。
在框(708)，方法(700)包括：由与系统(100)相关联的近RT RIC(124)针对每个功能，使用与o-RAN相关联的单独的xAPP执行一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素。对于每个功能，使用与o-RAN相关联的单独的xAPP在近RT RIC(124)中实现一个或多个时间敏感SON功能要素。
图8示出了根据本公开的实施例的示例性计算机系统，在该计算机系统中或利用该计算机系统，可以利用本发明的实施例。如图8所示，计算机系统(800)可以包括外部存储装置(810)、总线(820)、主存储器(830)、只读存储器840、大容量存储装置(850)、通信端口(860)和处理器(870)。本领域技术人员将会理解，计算机系统可以包括不止一个处理器和通信端口。处理器(870)的示例包括但不限于，一个或多个英特尔安腾或安腾2处理器，一个或多个超微皓龙处理器(Athlon/>)或速龙(Athlon/>)处理器，摩托罗拉系列处理器，飞塔(Forti)片上系统处理器或其他未来的处理器。处理器(870)可以包括与本发明的实施例相关联的各种模块。通信端口(860)可以是与基于调制解调器的拨号连接一起使用的RS-232端口、10/100以太网端口、使用铜或光纤的千兆位或万兆位端口、串行端口、并行端口或其他现有或未来端口中的任何端口。通信端口(860)可以根据网络来选择，例如，局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)或计算机系统连接到的任何网络。存储器(830)可以是随机存取存储器(RAM)，或者本领域公知的任何其他动态存储装置。只读存储器(840)可以是任何静态存储装置，例如，但不限于，用于存储静态信息(例如，处理器870的启动或BIOS指令)的可编程只读存储器(Programmable ReadOnly Memory，PROM)芯片。大容量存储器(850)可以是任何当前或未来的大容量存储器解决方案，其可以用于存储信息和/或指令。示例性大容量存储解决方案包括但不限于，并行高级技术附件(Parallel Advanced Technology Attachment，PATA)或串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)硬盘驱动器或固态驱动器(内部或外部，例如，具有通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)和/或火线接口)，例如可从希捷(例如希捷酷鱼882家族)或日立(例如，日立Deskstar 13K800)获得的那些，一个或多个光盘，独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disk，RAID)存储器，例如，磁盘阵列(例如，SATA阵列)，可从包括敦豪系统公司(Dot Hill Systems Corp.)莱希(LaCie)，Nexsan技术有限公司(Nexsan Technologies,Inc.)和增强技术有限公司(EnhanceTechnologies，Inc.)在内的各个供应商获得。
总线(820)将处理器(870)与其他存储器、存储装置和通信块通信地耦合。总线(820)可以是例如外围部件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)/PCI扩展(PCI Extended，PCI-X)总线、小型计算机系统接口(Small Computer System Interface，SCSI)、USB等，用于连接扩展卡、驱动器和其他子系统以及其他总线，例如，将处理器(870)连接到软件系统的前端总线(Front Side Bus，FSB)。
可选地，操作者和管理员界面，例如显示器、键盘和光标控制装置，也可以耦合到总线(820)以支持操作员与计算机系统的直接交互。可以通过经由通信端口(860)连接的网络连接来提供其他运营商和管理界面。外部存储装置(810)可以是任何类型的外部硬盘驱动器、软盘驱动器、艾美加Zip驱动器、光盘只读存储器(Compact Disc-ReadOnly Memory，CD-ROM)、可重写光盘(Compact Disc-Re-Writable，CD-RW)、数字视频光盘只读存储器(Digital Video Disk-Read Only Memory，DVD-ROM)。上述部件仅用于举例说明各种可能性。上述示例性计算机系统决不应限制本公开的范围。
虽然在本文中已经将相当多的重点放在优选实施例上，但是可以理解，在不脱离本发明的原理的情况下，可以做出许多实施例，并且可以在优选实施例中做出许多改变。从本文的公开内容，本发明的优选实施例中的这些和其他变化对于本领域技术人员来说是显而易见的，由此可以清楚地理解，前述描述性内容仅作为本发明的说明而不是作为限制来实施。
权利的保留
本专利文件的公开内容的一部分包含受知识产权支配的材料，例如但不限于版权、设计、商标、集成电路(IC)布局设计和/或商业外观保护，属于吉欧平台有限公司(JioPlatforms Limited，JPL)或其附属公司(以下称为“所有者”)。当专利文件或专利公开出现在专利和商标局的专利文件或记录中时，所有者不反对任何人对该专利文件或专利公开进行传真复制，但在其他方面保留所有权利。此类知识产权的所有权利完全由所有者保留。本专利文件包括如3GPP技术规范(Technical Specification，TS)21.900,TS 28.300等中定义的系统和方法。

Claims (28)

1.一种用于在开放式无线电接入网(o-RAN)中实现自组织网络(SON)的系统(100)，所述系统(100)包括：
服务管理和编排(SMO)模块(110)，所述SMO模块包括非实时无线电接入网智能控制器(非RT RIC)(122)，其中，所述非RT RIC(122)能够被配置为：
在与所述SMO模块(110)相关联的网元管理系统(EMS)实体中分配以下项中的至少一项：一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素，
其中，所述EMS实体经由O1接口与一个或多个E2节点通信，所述一个或多个E2节点与无线电接入网(RAN)相关联，
其中，所述一个或多个非实时SON功能要素是在如下项中的至少一项中实施的：所述非RT RIC(122)、以及与所述SMO模块(110)相关联的所述EMS实体或网络管理系统(NMS)实体；所述非RT RIC对于每个功能要素，使用与所述o-RAN相关联的单独的rAPP；
经由所述O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者与所述一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者；以及
近实时无线电接入网智能控制器(近RT RIC)(124)，所述近RT RIC(124)能够被配置为：
在所述近RT RIC(124)和与所述SMO模块(110)相关联的所述EMS实体中的至少一者中分配以下项中的至少一项：一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素，以及
对于每个功能，使用与所述o-RAN相关联的单独的xAPP，来执行一个或多个时间敏感SON功能要素和所述一个或多个时间敏感RRM功能要素，
其中，对于每个功能，所述一个或多个时间敏感SON功能要素是在所述近RT RIC(124)中使用与所述o-RAN相关联的单独的xAPP来实现的。
2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述xAPP和所述rAPP中的至少一者还能够被配置为：
在所述一个或多个E2节点注册，以提前获取数据；
一经注册，就经由所述非RT RIC(122)和所述近RT RIC(124)中的至少一者，来查询所述一个或多个E2节点的驻留信息；以及
基于所述一个或多个E2节点的响应，修改适当的数据收集技术，以向所述一个或多个E2节点请求具有适当定时器机制调整的推机制和拉机制中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述近RT RIC(124)还能够被配置为：
通过分别经由E2接口或经由O1接口向相应的E2节点请求，来经由以下项中的至少一项来访问一个或多个性能监控(PM)计数器：与所述O-RAN相关联的xAPP、以及EMN实体或NMS实体。
4.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述非实时SON功能要素包括以下项中的至少一项：初始物理层小区标识(PCI)功能、初始自动邻区关系(ANR)功能、节能(ES)功能、小区中断管理功能、病态小区和睡眠小区管理功能、流量定向功能和定时提前(TA)优化功能。
5.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述一个或多个E2节点经由一个或多个E2代理通过与所述一个或多个E2节点的一个或多个E2应用功能要素进行交互，来执行在E2端点处接收到的、来自所述非RT RIC(122)的所述非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素。
6.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述一个或多个时间敏感SON功能要素包括以下项中的至少一项：移动性负载均衡(MLB)功能、移动鲁棒性优化(MRO)功能、随机接入信道(RACH)优化功能、节能(ES)功能、无线电链路故障报告功能、覆盖和容量优化(CCO)功能、下行链路(DL)功率控制功能、远程电下斜(RET)功能、前向切换(FHO)功能、频繁切换减轻(FHM)功能、干扰减轻(小区之间、小区内、无线接入技术内部切换、无线接入技术相互切换)功能、小区间干扰控制(ICIC)功能、初始自动邻区关系(ANR)功能和物理层小区标识(PCI)功能。
7.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述一个或多个时间敏感RRM功能要素包括以下项中的至少一项：呼叫/连接接纳控制(CAC)功能、无线承载控制(RBC)功能、连接移动性控制(CMC)功能、测量控制(MC)功能、小区间干扰控制(ICIC)功能、协同多点(CoMP)功能和动态资源分配(DRA)功能。
8.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，在所述近RT RIC(124)中执行所述一个或多个时间敏感RRM功能要素对应于在集中式执行站点中进行局部化。
9.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，执行所述一个或多个时间敏感RRM功能要素包括以下两项的全局视图：相关联邻区模块(110)和与所述一个或多个时间敏感RRM功能要素相对应的一个或多个相应决策。
10.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述EMS实体经由所述O1接口向所述一个或多个E2节点的每种类型提供完整的故障、配置、计费、性能和安全(FCAPS)功能。
11.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述EMS实体和所述NMS实体中的至少一者分别实现与所述SMO模块(110)相关联的域集中式SON(DC-SON)功能要素和跨域集中式SON(CD C-SON)功能要素。
12.根据权利要求11所述的系统(100)，其中，所述DC-SON功能要素和所述CD C-SON功能要素包括以下项中的至少一项：流量区域(TA)优化功能和端到端体验质量(QoE)优化功能。
13.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，在所述O-RAN的架构的所述非RT-RIC和所述近RT RIC(124)处，所述一个或多个非实时SON功能要素、所述一个或多个时间敏感SON功能要素、所述一个或多个非实时RRM功能要素、以及所述一个或多个时间敏感RRM功能要素能够被实现为用于相应功能的功能执行分离局部化。
14.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述DC-SON的所述一个或多个E2节点的所述EMS实体能够被分配给一个网络供应商，并且所述无线电接入网(RAN)的所述一个或多个E2节点能够被分配给不同的网络供应商。
15.一种用于在开放式无线电接入网(o-RAN)中实现自组织网络(SON)的方法，所述方法包括：
经由与系统(100)相关联的非实时无线电接入网智能控制器(非RT RIC(122))，在与SMO模块(110)相关联的网元管理系统(EMS)(100)实体中分配以下项中的至少一项：一个或多个非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素，
其中，所述非RT RIC(122)能够与服务管理和编排(SMO)模块(110)相关联，
其中，所述EMS实体经由O1接口与一个或多个E2节点通信，所述一个或多个E2节点与无线电接入网(RAN)相关联，
其中，所述一个或多个非实时SON功能要素是在以下项中的至少一项中实现的：所述非RT RIC(122)、以及与所述SMO模块(110)相关联的所述EMS实体或网络管理系统(NMS)(100)实体；所述非RT RIC对于每个功能要素，使用与所述o-RAN相关联的单独的rAPP；
通过与所述系统(100)相关联的所述非RT RIC(122)经由所述O1接口、A1接口和E2接口中的至少一者，与所述一个或多个E2节点交换非实时SON功能信息和非实时SON控制信息中的至少一者；
通过与所述系统(100)相关联的近实时无线电接入网智能控制器(近RT RIC(124))，在所述近RT RIC(124)和与所述SMO模块(110)相关联的所述EMS实体中的至少一者中，分配一个或多个时间敏感SON功能要素和一个或多个时间敏感RRM功能要素中的至少一者；以及
通过与所述系统(100)相关联的所述近RT RIC(124)，对于每个功能，使用与所述o-RAN相关联的单独的xAPP来执行一个或多个时间敏感SON功能要素和所述一个或多个时间敏感RRM功能要素，
其中，对于每个功能，所述一个或多个时间敏感SON功能要素是在所述近RT RIC(124)中使用与所述o-RAN相关联的单独的xAPP来实现的。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括
在所述一个或多个E2节点注册与所述系统(100)相关联的所述xAPP和所述rAPP中的至少一者，以提前获取数据；
一经注册，就经由所述非RT RIC(122)和所述近RT RIC(124)中的至少一者查询所述一个或多个E2节点的驻留信息；以及
基于所述一个或多个E2节点的响应，经由所述非RT RIC(122)和所述近RT RIC(124)中的所述至少一者，来修改适当的数据收集技术，以向所述一个或多个E2节点请求具有适当定时器机制调整的推机制和拉机制中的至少一者。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
通过所述近RT RIC(124)通过分别经由所述E2接口或经由所述O1接口向相应的E2节点请求，来经由以下项中的至少一项来访问一个或多个性能监控(PM)计数器：与所述O-RAN相关联的所述xAPP、以及EMN实体或所述NMS实体。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述非实时SON功能要素包括以下项中的至少一项：初始物理层小区标识(PCI)功能、初始自动邻区关系(ANR)功能、节能(ES)功能、小区中断管理功能、病态小区和睡眠小区管理功能、流量定向功能和定时提前(TA)优化功能。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或多个E2节点经由一个或多个E2代理通过与所述一个或多个E2节点的一个或多个E2应用功能要素进行交互，来执行在E2端点处接收到的、来自所述非RT RIC(122)的所述非实时自组织网络(SON)功能要素和一个或多个非实时无线电资源管理(RRM)功能要素。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或多个时间敏感SON功能要素包括以下项中的至少一项：移动性负载均衡(MLB)功能、移动鲁棒性优化(MRO)功能、随机接入信道(RACH)优化功能、节能(ES)功能、无线电链路故障报告功能、覆盖和容量优化(CCO)功能、下行链路(DL)功率控制功能、远程电下斜(RET)功能、前向切换(FHO)功能、频繁切换减轻(FHM)功能、干扰减轻(小区之间、小区内、无线接入技术内部切换、无线接入技术相互切换)功能、小区间干扰控制(ICIC)功能、初始自动邻区关系(ANR)功能和物理层小区标识(PCI)功能。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或多个时间敏感RRM功能要素包括以下项中的至少一项：呼叫/连接接纳控制(CAC)功能、无线承载控制(RBC)功能、连接移动性控制功能(CMC)功能、测量控制(MC)功能、小区间干扰控制(ICIC)功能、协同多点(CoMP)功能和动态资源分配(DRA)功能。
22.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述近RT RIC(124)中执行所述一个或多个时间敏感RRM功能要素对应于在集中式执行站点中进行局部化。
23.根据权利要求15所述的方法，其中，执行所述一个或多个时间敏感RRM功能要素包括以下两项的全局视图：相关联邻区模块(110)和与所述一个或多个时间敏感RRM功能要素相对应的一个或多个相应决策。
24.根据权利要求15所述的方法，其中，所述EMS实体经由所述O1接口向所述一个或多个E2节点的每种类型提供完整的故障、配置、计费、性能和安全(FCAPS)功能。
25.根据权利要求15所述的方法，其中，所述EMS实体和所述NMS实体中的至少一者分别实现与所述SMO模块(110)相关联的域集中式SON(DC-SON)功能要素和跨域集中式SON(CDC-SON)功能要素。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述DC-SON功能要素和所述CD C-SON功能要素包括流量区域(TA)优化功能和端到端体验质量(QoE)优化功能中的至少一者。
27.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述O-RAN的架构的所述非RT-RIC和所述近RT RIC(124)处，所述一个或多个非实时SON功能要素、所述一个或多个时间敏感SON功能要素、所述一个或多个非实时RRM功能要素、以及所述一个或多个时间敏感RRM功能要素能够被实现为用于相应功能的功能执行分离局部化。
28.根据权利要求15所述的方法，其中，所述DC-SON的所述一个或多个E2节点的所述EMS实体能够被分配给一个网络供应商，并且所述无线电接入网(RAN)的所述一个或多个E2节点能够被分配给不同的网络供应商。
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