# O-RAN E2 介面與 E2GAP 的科普介紹（2025 版）

> 嗨！我是蔡秀吉，今天要來跟大家聊聊 O-RAN（開放無線接取網路）裡的 E2 介面和 E2GAP 架構，這可是 5G 甚至未來 6G 網路裡的大明星。O-RAN 的目標是把傳統封閉的無線網路打開，讓它變得更靈活、更聰明，而 E2 介面就是這個開放舞台上的「對話橋樑」。

這篇文章會根據最新的 O-RAN 規範（WG3 E2AP v3.0 及 2024 年後續草案），鉅細靡遺地剖析 E2 介面的邏輯架構、協定設計，還會聊聊 E2GAP（E2 通用原則）跟 E2AP（E2 應用協議）的愛恨情仇、E2 服務模型的資料流程、xApp 的運作細節，甚至連 3GPP Rel-18 的趨勢都幫你對應起來。希望你看完能大呼過癮，覺得技術也可以這麼有趣！

## Near-RT RIC 與 E2 Node：誰在跟誰說話？

*圖 1：Near-RT RIC 與 E2 Node 的互動流程*

在 O-RAN 的世界裡，Near-RT RIC（近即時 RAN 智慧控制器）是個聰明的大腦，而 E2 Node（像是 gNB-O-DU、gNB-O-CU-CP、gNB-O-CU-UP）則是負責幹活的手腳。兩者之間靠的就是 E2 介面這個「電話線」，用來傳遞指令和回報狀況。想像一下，RIC 是個管家，E2 Node 是前線工人，管家得隨時知道工人幹得怎麼樣，還得偶爾下達指令調整工作方針。

E2 介面支援四種基本服務，像是四種對話模式：

1. **E2 Report（報告模式）**：E2 Node 定時或在特定事件觸發時，向 RIC 回報數據。比如，xApp 說：「我想知道每秒有多少資料跑過來！」E2 Node 就乖乖每隔幾秒送上吞吐量報告，像個盡責的計數員。
2. **E2 Insert（插播模式）**：E2 Node 主動喊話，比如：「喂！有個 UE 跑掉了！」這種突發狀況會立刻通知 RIC，讓它能快速反應。
3. **E2 Control（控制模式）**：RIC 或 xApp 對 E2 Node 發號施令，比如：「把功率調高一點！」E2 Node 收到後執行，並回個「OK」確認。
4. **E2 Policy（策略模式）**：RIC 給 E2 Node 一套「自動化劇本」，像是：「如果流量congested，如果流量超過某個值，就自己調整參數。」E2 Node 收到後就能獨立執行，不用事事請示。

最新 E2AP v3.0（2023 年 3 月版）還加了些新功能，比如 **RIC Service Query**（查詢可用服務）和 **RIC Subscription Modification**（動態改訂閱），讓 RIC 能更靈活地跟 E2 Node 互動。這些功能就像是給管家配了個智能助手，能隨時問：「你現在能幹啥？」然後根據答案調整任務。

## E2GAP 與 E2AP：大腦與手腳的分工

E2GAP（E2 通用原則）和 E2AP（E2 應用協議）是 E2 介面的兩大支柱。簡單來說，E2GAP 是「設計藍圖」（Stage-2 規範），告訴你整體架構和原則；E2AP 則是「施工手冊」（Stage-3 規範），教你怎麼把訊息打包、傳送。

- **E2GAP**：定義了 E2 介面的服務模型（像是 Report、Control 這些），還管生命週期管理。比如，RIC 可以動態調整訂閱條件，E2 Node 上線或下線時也能同步狀態。說白了，它是個高瞻遠矚的總監。
- **E2AP**：負責具體實現，用 ASN.1 編碼和 SCTP 傳輸協議，把 RIC 和 E2 Node 的對話變成一串串 0 和 1。比如，E2GAP 說要支援訂閱修改，E2AP 就定義了相關訊息格式和流程。

兩者相輔相成，讓 E2 介面既靈活又可靠。E2GAP v7.00（2024 年 11 月版）還強調了可擴展性，準備迎接未來更複雜的需求。

## E2 Termination：RIC 內的翻譯官

在 Near-RT RIC 裡，**E2 Termination**（E2 終端器）是個關鍵角色，負責跟 E2 Node 建立和管理連接。它就像個「多語種翻譯機」，把 E2 Node 傳來的 ASN.1/SCTP 訊息翻成 RIC 內部格式，然後丟給 xApp；反過來也一樣。

- **多實例部署**：E2 Termination 通常不單打獨鬥，而是由多個實例分工合作，E2 Manager（一個特殊的 xApp）負責監控和協調。
- **E2 Subscription Management**：另一個幫手，專門處理 xApp 的訂閱請求。當 E2 Node 送來 **E2 Indication**（事件或數據報告），它會分門別類丟給對應的 xApp。

這種分工設計，讓多個 xApp 能同時訂閱不同指標，效率滿分！

## Near-RT RIC 與 SMO：上下級的默契

*圖 2：O-RAN 架構與 E2 介面*

Near-RT RIC 不孤單，它跟 SMO（服務和管理編排）通過 **A1** 和 **O1** 介面聯繫：

- **A1 介面**：Non-RT RIC（SMO 的一部分）透過這條線給 Near-RT RIC 下發策略和 ML 模型，像是：「照這個劇本走！」
- **O1 介面**：SMO 用來監控和管理 RIC 與 RAN，負責維運和配置。

這形成了一個閉環：SMO 出策略，Near-RT RIC 執行並回饋，SMO 再優化。就像老闆和經理的配合，井然有序。

## E2 服務模型：RIC 的工具箱

E2 服務模型（E2SM）是 RIC 跟 RAN 互動的具體工具，最常用的有：

- **E2SM-KPM（關鍵效能指標監控）**
用來收集 RAN 的效能數據，比如吞吐量、時延、掉話率。xApp 訂閱後，E2 Node 會定時送報告，像個忠實的數據員。
- **E2SM-RC（無線控制）**
負責調整 RAN 參數，比如切換門檻、功率分配。xApp 發控制請求，E2 Node 執行並回應，像個聽話的執行者。

資料流程很直觀：xApp 發訂閱請求 → E2 Node 回報告或執行指令 → xApp 處理並下新指令。這種即時互動，讓網路管理變得超聰明。

## xApp：RIC 的小助手

xApp 是 Near-RT RIC 的靈魂，負責執行具體的控制和優化邏輯。它的運作流程像個小劇本：

1. **註冊**：xApp 上線，向 RIC 報到。
2. **訂閱**：告訴 E2 Node：「我想要這些數據！」
3. **處理**：收到報告後，用內建邏輯或 ML 模型分析。
4. **控制**：下達指令，調整 RAN 行為。

### 典型用例
- **QoE 優化**：監控用戶體驗（像影片緩衝時間），動態調整資源分配。
- **異常偵測**：盯著指標，發現異常就報警或自救。
- **切換控制**：根據 UE 測量報告，優化切換參數，減少掉線。

xApp 就像 RIC 的「私人秘書」，既靈活又強大。

## 3GPP Rel-18：O-RAN 的好搭檔

3GPP Release-18（5G-Advanced）跟 O-RAN 發展方向高度契合。它強調網路切片、AI/ML 在 RAN 的應用，以及功能拆分和虛擬化。這些正好跟 O-RAN 的開放可編程理念不謀而合。比如，Rel-18 的 AI 驅動 RAN 優化，跟 xApp 的智慧控制簡直是天作之合，預示著 5G-Advanced 的美好未來。

## 小結：E2 介面的魅力

E2 介面不只是個技術規範，它是 O-RAN 開放精神的縮影。它讓 RIC 和 RAN 之間的對話變得更順暢、更智慧，同時保留了擴展的彈性。從 E2GAP 的宏觀藍圖到 E2AP 的細節實現，再加上 xApp 的實戰能力，這個架構真是「有里有面」。希望這篇介紹讓你對 E2 介面著迷，也對 O-RAN 的未來充滿期待！