📘 AI時代系列(4)：AI 驅動的電信網路規劃與設計 🌐
39/100 第四週：📌 傳輸與骨幹網
39. 開源平台 ONAP、OAI、OpenRAN —— 推動電信產業生態合作
________________________________________
🎯 單元導讀
傳統電信網路長期由少數大型設備商（如 Ericsson、Nokia、Huawei）主導，造成 專有閉鎖、成本高、創新速度慢 的問題。
隨著 5G 與雲原生 發展，電信產業引入 開源平台，加速創新與多供應商合作：
• ONAP（Open Network Automation Platform）：專注於自動化與網路編排。
• OAI（OpenAirInterface）：研究與測試用的開源 4G/5G 協定棧。
• OpenRAN（或 O-RAN）：推動無線接入的開放化與多廠商互通。
________________________________________
🧠 一、ONAP（Open Network Automation Platform）
• 定位：由 Linux Foundation 主導，支援 網路自動化、編排與管理。
• 功能：
1. VNF/CNF 的自動部署與監控。
2. 策略驅動的服務編排（Service Orchestration）。
3. 支援多供應商核心網、RAN、傳輸的自動化。
• 價值：降低 OPEX，縮短新服務上線時間。
________________________________________
🧠 二、OAI（OpenAirInterface）
• 定位：由 OAI Alliance 推動的 開源 4G/5G 協定棧。
• 特色：
1. 提供完整 RAN + Core 實作，可與 SDR（Software Defined Radio）結合。
2. 廣泛應用於研究機構、測試實驗室。
3. 支援 5G SA/NSA 測試環境。
• 價值：降低 5G 原型驗證成本，加速學術與產業創新。
________________________________________
🧠 三、OpenRAN（O-RAN）
• 定位：由 O-RAN Alliance 推動，致力於 無線接入網（RAN）的開放化與虛擬化。
• 核心理念：
1. 多廠商互通：允許基站硬體與軟體分離。
2. RIC（RAN Intelligent Controller）：利用 AI/ML 進行資源優化。
3. xApps/rApps 生態：像 App Store 一樣的開放應用模式。
• 價值：打破傳統設備商壟斷，降低 CAPEX，促進生態合作。
________________________________________
🔁 四、ASCII 架構示意
🧱 傳統 RAN（專有架構）
[Baseband Unit] + [Radio Unit] = 專屬整合，單一供應商
➡ 解釋：基帶處理單元（BBU）與無線單元（RU）緊密綁定，由同一家廠商提供，形成「黑盒子」式封閉架構，缺乏彈性與互通性。
________________________________________
🌐 OpenRAN（開放架構）
[ Radio Unit (RU) ] <─── Open FH (7.2x) ───> [ Distributed Unit (DU) ] <─── F1 ───> [ Central Unit (CU) ]
➡ 解釋：OpenRAN 將 RAN 功能拆分為 RU / DU / CU，透過標準化介面互通。每個模組可由不同廠商提供，實現多廠商合作、降低成本與靈活部署。
________________________________________
🔁 ONAP + OAI + OpenRAN 生態
ONAP (自動化/編排)
│
▼
OAI (協定棧研發/測試)
│
▼
OpenRAN (開放 RAN 部署、多廠商互通)
➡ 解釋：
• ONAP：負責網路自動化、資源編排、生命週期管理，是整個生態的大腦。
• OAI：開源協定棧平台，用於研發、測試與驗證 OpenRAN 元件互通性。
• OpenRAN：依據 O-RAN 標準實際落地部署，讓不同廠商的 RU/DU/CU 協同運作。
________________________________________
👉 總結：
• 傳統 RAN = 封閉、一體化、單一供應商。
• OpenRAN = 拆分、開放、可多廠商互通。
• ONAP + OAI + OpenRAN 生態 = 自動化控制（ONAP）＋ 協定驗證（OAI）＋ 實際開放部署（OpenRAN）。
________________________________________
🧪 五、應用場景
1. 電信 5G 網路管理：
o 利用 ONAP 自動部署核心網 CNF，降低人力操作錯誤。
2. 大專院校 / 實驗室：
o 使用 OAI + SDR 架設小型 5G 測試平台，進行協定研究。
3. 新創公司進入市場：
o 透過 OpenRAN，僅需開發部分模組（如 DU 軟體），即可進入電信供應鏈。
4. AI 驅動的智慧 RAN：
o 在 OpenRAN 的 RIC 上開發 AI xApps，動態優化干擾管理與功率控制。
________________________________________
⚙️ 六、AI 與開源平台的結合
• ONAP + AI：AI 驅動自動化策略，智慧資源調度。
• OAI + AI：模擬 AI 演算法在協定棧中的表現，如強化學習在切換策略上的應用。
• OpenRAN + AI：透過 RIC，AI 可即時優化波束賦形、頻譜分配。
________________________________________
💼 七、實務題
1. 基礎概念
o 問題：ONAP 的主要價值是什麼？
o 答案：提供跨廠商的網路自動化與編排能力，降低 OPEX，加快服務部署。
2. 應用題
o 問題：OAI 在產業中的典型應用是什麼？
o 答案：用於 5G 協定研發、測試驗證，尤其是新演算法或標準實作的驗證平台。
3. 設計題
o 問題：如何利用 OpenRAN 降低中華電信的網路部署成本？
o 答案：透過基站硬體與軟體解耦，允許多供應商組合，避免單一廠商壟斷。
4. 診斷題
o 問題：若 OpenRAN 環境下某 DU 與 RU 不互通，你會怎麼排查？
o 答案：檢查 O-RAN 標準接口（如 fronthaul eCPRI）、廠商兼容性測試，以及同步協定（PTP/SyncE）是否正確。
5. AI 應用
o 問題：AI 如何在 OpenRAN 中提升效能？
o 答案：AI 可在 RIC 平台透過 xApp 分析即時流量，進行頻譜分配與干擾管理，提升用戶體驗。
________________________________________
✅ 八、小結與啟示
• ONAP：網路自動化與編排平台。
• OAI：協定研究與測試用開源棧。
• OpenRAN：推動多供應商合作與開放化生態。
• AI 助力：讓 ONAP 更智慧、讓 OAI 更創新、讓 OpenRAN 更高效。
• 實務重點：面試常問 ONAP/OAI/OpenRAN 的定位與差異，以及如何應用在 降低成本、推動創新 上。
• 就像軟體產業的 Linux 生態，這些開源平台正加速電信產業的開放化與合作。
