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Saurav Das의 introduction

  • RANSIM의 역사, 내부 구조, 외부 시스템과의 상호작용
  • 과거 RIC은 ORAN의 compliance를 따르지 않았음
  • 최근(2020)에 RIC이 ORAN의 compliance를 따르게 되면서 RANSIM도 ORAN의 compliance를 준수해야함

RANSIM이 emulate하는 요소

  1. E2Node(eNB)
    • transmission power
    • directional antenna
    • 3-sector eNB (3 cells)
  2. UE
    • mobility (random waypoint model을 사용)
  3. E2Node <-> UE : radio signal
    • angle : directional antenna model
    • distance : Free-space path-loss model
    • SNR : static background noise (작업중)
  4. Report message (Periodically)
    • gRPC protocol 이용
    • E2Node, UE에서 RIC으로 전송
  5. 각 E2Node는 RIC의 xApp에 의해 제어
    • HO xApp : hanover request message를 E2Node에 보냄
    • MLB xApp : (서비스 범위 변경) transmission power를 조정하여 coverage를 줄이거나 늘리는 message를 node에 보냄

RANSIM Internal Architecture

  1. E2Node
    • 각 E2Node는 단일 객체(single object)를 지님
    • 각 E2node가 가지고 있는 gRPC server : RIC core와 통신
    • E2node와 연결된 또 다른 gRPC server : onos-topo, onos-config가 modeled E2Node information을 전송함
      • modeled E2Node information : topology, E2 configuraiton information
  2. UE
    • UE information : loation, sevice cell, neighbor cell
  3. function of RANSIM
    • Metrics
      • end-to-end handover latency를 시각화하는 기능
    • UE Route
      • UE의 위치를 계산하는 기능 (앞 2번에서 UE의 mobility가 emulate 되기 때문)
    • Radio emulation
      • E2Node와 UE 거리를 고려하여 RSSI값 계산하는 기능
    • Handover
      • HO xApp이 RANSIM으로 HO request message를 보낸 경우 처리하기 위한 기능
    • E2node Coverage
      • MLB를 위한 E2node coverage 조정 기능
    • CLI endpoint, Telemetry
      • RIC에 telemetry information을 보고하는 기능

RANSIM Peripherals

  1. map view
    • gui
    • 시각화를 위해 RANSIM은 emulated된 E2Node와 UE의 정보를 RIC에 전달
  2. change RAN scale
    • cli, gui : change number of UE
    • config, topo, cli : change number of E2 nodes
  3. show E2E handover latency
    • prometheus, Grafana

RANSIM demo

  1. SD-RAN web GUI
    • map에서 자동차가 HO하는 demo
  2. Grafana dashboard
    • 배치된 UE, cell 개수
    • HO information
      • e2e HO latency (평균, 90, 95, 99백분위수)
    • load balancing information
      • 각 cell이 서비스하는 UE 수의 표준편차 값 : 0에 가까울 수록 각 cell이 서비스하는 UE가 동일한 수
      • cli 임계값 10 = cell이 10개 이상의 UE를 가지면 과부하 셀로 간주됨을 의미
      • MLB 과정
        1. 3개의 과부화 cell
        2. MLB xApp은 과부화 cell의 coverage를 줄여 이웃 cell로 UE를 이동시킴
        3. 이웃 cell의 coverage를 늘려야 coverage hole이 생기지 않음
        4. UE 수에 따라 각 cell의 coverage가 확장, 축소됨
        5. 표준편차 값이 감소하면 성공임

RANSIM external Architecture

  1. E2 interface
    • RANSIM과 RIC을 연결
    • 전달되는 정보 종류
      • E2 node ID
      • UE ID
      • E2 node information
      • neighbor cell
      • E2 node의 UE 지원
      • UE information
      • CQI
      • service cell and neighbor cell information
      • E2 node configuration
      • transmission power
      • HO message
  2. gRPC protocol
    • RANSIM과 config, topo를 연결
    • config, topo : user또는 helm chart로부터 configuration 및 topology 정보를 전달

RANSIM 관련 질문

  1. UE의 mobility
    • UE가 무작위로 이동하는 모드
      • 지도에서 random 위치로 떨어트리고, random하게 직선으로 이동
    • UE가 도로 위를 이동하는 모드
      • 이는 계산 비용이 높아 보통 무작위 모드에서 테스트 진행
  2. E2 node와 RIC의 통신
    • 원래는 gRPC protocol을 통해 이루어 졌지만 이 회의를 통해 E2 AP로 변경한 것 같습니다.
  3. E2 compliance에 의해 새로운 E2 sm model을 추가할 수 있음(무슨 말인지 잘 모르겠다)

Revised RAN Simulator Architecture (for facilitate compliance with ORAN)

  1. interface
    • northbound inteface : 네트워크 제어 계층 - 어플리케이션 계층 ex.RIC과 xApp 간의 통신을 담당
    • southbound inteface : 네트워크 제어 계층 - 데이터 계층 ex.RIC과 E2 node 간의 통신을 담당
    • xApp < north > RIC < south > Data
  2. northbound
    • RANSIM에 elmulate 되어있는 E2 node의 E2 agent와 RIC 간의 통신을 담당
    • 과거 : gRPC
      • latency를 충족하기 위해
    • 현재 : ASN1을 통한 SCTP
      • compliance를 준수하기 위해

future work

  1. 외부 simulator 사용
    • NS3, Quadriga와 같은 simulator 사용
    • 외부 simulator에 의해 생성된 dtat를 gRPC를 통해 RANSIM으로 전송하여 더 나은 모델을 제공함
    • 즉, 오프라인 데이터를 읽어 generator를 사용해 온라인처럼 보이도록하여 사용하여야함
    • xApp의 성능 확인 용도가 아닌 확장성 확인 용도로만 사용해야함
  2. data plane emulation
    • 현재는 control plane만 emulation함
    • RIC의 확장성을 테스트할 때 필요할 수 있음

참고