Deployment and analysis of a 5G NR radio access network based on Open RAN, using USRPs and OpenAirInterface.

Abstract

[ES] La quinta generación de comunicaciones móviles cambia el paradigma de la arquitectura de red hacia el uso de funciones virtualizadas, no sólo a nivel de transporte (núcleo de red o core network), sino también a nivel de la red de acceso radio RAN (Radio Access Network), permitiendo el empleo de distintos softwares sobre un hardware genérico para facilitar las actualizaciones y la introducción de nuevas funcionalidades de manera ágil. Así mismo, existen nuevas corrientes que proponen la transcripción del concepto de código abierto a las interfaces y arquitecturas RAN, permitiendo el desarrollo de componentes a terceros y facilitando la interoperabilidad para ganar flexibilidad y eficiencia en los despliegues radio 5G. La apertura de los protocolos e interfaces de la RAN ha resultado en el concepto de una nueva arquitectura de red denominada Open RAN (O-RAN), que además busca introducir técnicas de IA/ML para el análisis de datos y la toma de decisiones a través de nuevos componentes como el RIC (Radio Intelligent Controller), ejecutándose on-premise, en el edge o en el cloud según las necesidades de latencia y requisitos del caso de uso concreto. En este trabajo se busca desplegar la RAN de una red 5G basada en el estándar O-RAN, empleando la implementación software de código abierto de OpenAirInterface (OAI) y dispositivos de radio definida por software USRPs, haciendo hincapié en el uso y analizando las posibilidades del novedoso controlador radio RIC introducido en la arquitectura O-RAN.

[EN] The fifth generation of mobile communications changes the paradigm of network architecture towards the use of virtualized functions, not only at the transport level (core network), but also at the radio access network (RAN) level, allowing the use of multiple software over a generic hardware, to facilitate upgrades and the introduction of new functionalities in an agile manner. There are also new trends that propose the transcription of the open source concept to RAN interfaces and architectures, allowing the development of third-party components and facilitating interoperability to gain flexibility and efficiency in 5G radio deployments. The opening of RAN protocols and interfaces has resulted in the concept of a new network architecture called Open RAN (O-RAN), which also seeks to introduce AI/ML techniques for data analysis and decision making through new components such as the RIC (Radio Intelligent Controller), running on-premise, on the edge or in the cloud depending on latency needs and use case requirements. In this work we seek to deploy the RAN of a 5G network based on the O-RAN standard, employing the OpenAirInterface (OAI) open source software implementation and USRPs software defined radio devices, emphasizing the use and analyzing the possibilities of the novel RIC radio controller introduced in the O-RAN architecture.