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[ric-app/hw.git] / docs / user-guide.rst
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new file mode 100755 (executable)
index 0000000..2e94d9f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,209 @@
+.. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
+.. SPDX-License-Identifier: CC-BY-4.0
+.. Copyright (C) 2020 AT&T
+
+============================================================================================ 
+HelloWorld xAPP (C++) 
+============================================================================================ 
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+User's Guide 
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+Introduction 
+============================================================================================ 
+
+The RIC platform provides set of functions that the xAPPs can use to accomplish their tasks. 
+The HW xAPP is envisioned to provide xAPP developers, examples of implementing these sets of functions. 
+Note, HW xAPP does not address/implement any RIC Usecases. 
+
+HelloWorld xAPP Features 
+============================================================================================ 
+
+RIC Platform provides many APIs and libraries to aid the development of xAPPs. All xAPPs will have some custom 
+processing functional logic core to the xApp and some additional non-functional platform related processing using 
+these APIs and libraries. HW xAPP attempts to show the usage of such additional platform processing using RIC platform APIs and libraries.
+
+
+The Hello World xApp demonstrates how an xApp uses the A1, and E2 interfaces and persistent database read-write operations.
+The following paragraphs cover the various steps involved to create an HelloWorld xApp instance, setting its configuration,
+retrieving R-NIB data, sending subscription, connecting SDL, RME & A1 Healthcheck and usage of "Hello World SM"
+
+HelloWorld Creation
+============================================================================================ 
+The creation of the xApp instance is as simple as invoking 
+the object's constructor with two required parameters: 
+
+
+HW xAPP, may choose to create following objects for obtaining desired set of functionalities provided under xapp-utils:
+
+XappRmr
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+An xAPP can have the capability of receiving and sending rmr messages. This is achieved by creating an XappRmr object. The constructor of xAPPRMR object requires xAPP developer to provide  
+xAPP's listening port and developer configurable number of attempts need to be made to send the message. The key functionalities of the class being :
+        
+1. Setting RMR initial context: ...xapp_rmr_init(...)
+        
+2. Sending RMR message: ...xapp_rmr_send(xapp_rmr_header, void*)
+        
+3. Receiving RMR message: ...xapp_rmr_receive(msghandler,...)
+
+The RMR Header can be defined using xapp_rmr_header :
+::   
+
+        typedef struct{
+                       struct timespec ts;
+                       int32_t message_type; //mandatory
+                       int32_t state;
+                       int32_t payload_length; //mandatory
+                       unsigned char sid[RMR_MAX_SID]; 
+                       unsigned char src[RMR_MAX_SRC]; 
+                       unsigned char meid[RMR_MAX_MEID];
+
+               }  xapp_rmr_header;
+
+Except for message type and payload length, its developers prerogative to use remaining header information. 
+The XappMsgHandler (msghandler) instance in xapp_rmr_receive function handles received messages. The handling of messages is based on
+the usecase catered by a xAPP. Hence, XappMsgHandler class used in HW xAPP is not very comprehensive and addresses only Healthcheck Messages.
+
+XappSettings
+------------------------------------------------------------------------------------------- 
+An xAPP has the capability to use environment variables or xapp-descriptor information as its configuration settings 
+creating XappSettings object, whose key functions being :
+        
+1. Loading Default Settings: ...loadDefaultSettings()
+        
+2. Loading Environment Variables: ...loadEnvVarSettings()
+        
+3. Loading Command Line Settings: ...loadCmdlineSettings(argc, argv)
+
+XappSDL
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+An xAPP can have the capability to read and write into a persistent storage (key-value store) creating XappSDL object. 
+for a namespace. The key functionalities available currently are: 
+
+
+1. Getting Data from SDL: ... get_data(...);
+
+2. Setting Data to SDL:        ... set_data(...);      
+
+The HW xAPP can be instantiationed as following:
+::
+
+       HW_Xapp = Xapp(XappRmr object, XappSettings object,...);
+
+
+HelloWorld E2 and A1 Message Handling
+============================================================================================ 
+Helper Objects
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+HW xAPP creates wrapper datastructures mirroring ASN and JSON messages. These datastructures facilitate processing of 
+E2 and A1 messages in the xAPP. A sample  helper object for A1 Health Check message being:
+::
+
+       struct a1_policy_helper{
+               std::string operation;
+               std::string policy_type_id;
+               std::string policy_instance_id;
+               std::string handler_id;
+               std::string status;
+       };
+
+And a sample E2AP Control datastructure:
+::
+
+       struct ric_control_helper{
+               ric_control_helper(void):req_id(1), req_seq_no(1), func_id(0), action_id(1), control_ack(-1), cause(0), sub_cause(0), control_status(1), control_msg(0), control_msg_size(0), control_header(0), control_header_size(0), call_process_id(0), call_process_id_size(0){};
+               long int req_id, req_seq_no, func_id, action_id,  control_ack, cause, sub_cause, control_status;
+  
+               unsigned char* control_msg;
+               size_t control_msg_size;
+  
+               unsigned char* control_header;
+               size_t control_header_size;
+  
+               unsigned char *call_process_id;
+               size_t call_process_id_size;
+  
+       };
+
+As mentioned, these datastructures are very much tied to the message specifications.
+
+
+
+ASN Encoding/Decoding
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+RIC platform provided ASN1C (modified) library is used for processing ASN1 messages. HW xAPP, for each 
+ASN message type, uses a class which is responsible for handling a particular message type.
+The class encapsulates, the APIs and datastructures used in ASN1C using helper objects. For example:
+::
+
+       class ric_control_response{
+               ...
+               bool encode_e2ap_control_response(..., ric_control_helper &);
+               bool set_fields(..., ric_control_helper &);
+               bool get_fields(..., ric_control_helper &);
+               ...
+       }
+
+Note, the helper objects and message type processing classes can be found under xapp-asn subdirectories.
+
+E2AP Subscription
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+In HW xAPP, we consider sunny-side scenario, in which for a E2AP subscription request sent, it is assumed, 
+that HW xAPP will be receiving E2AP subscription response. Handling advanced subscription (class SubscriptionHandler) flows is out of the 
+scope of HW xAPP. Current form of class SubscriptionHandler has following key functionalities:
+
+1. manage_subscription_request(...)
+
+2. manage_subscription_response(...)
+
+
+The manage_subscription_request function waits for the response for a specified time for subscription response 
+and if no response is received within a specified time, gives a time out error message. A subscription message 
+is created using ASN Encodong/Decoding and Helper classes. (Refer test_sub.h). HW xAPP sends the subscriptions based 
+on the gNodeB IDs received from RNIB. Please refer following function in xapp.* for RNIB transactions: set_rnib_gnblist(...) 
+
+
+E2SM Subscription, Indication, Control
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+HellowWorld E2SM (e2sm-HelloWorld-v001.asn) is an example E2SM available in the docs directory. The Helper and 
+encoding/decoding classes are in xapp-asn/e2sm. Sample code for control message E2SM:
+::
+
+       //ControlHeader 
+       unsigned char header_buf[128];
+       size_t header_buf_len = 128;
+
+       //ControlMessage
+       unsigned char msg_buf[128];
+       size_t msg_buf_len = 128;
+
+       bool res;
+       
+       e2sm_control_helper e2sm_cntrldata; //helper object
+       e2sm_control e2sm_cntrl; //encoding/decoding object
+
+       unsigned char msg[20] = "HelloWorld";
+
+       e2sm_cntrldata.header = 1001;
+       e2sm_cntrldata.message = msg;
+       e2sm_cntrldata.message_len = strlen((const char*)e2sm_cntrldata.message);
+
+
+       // Encode the control header
+       res = e2sm_cntrl.encode_control_header(&header_buf[0], &header_buf_len, e2sm_cntrldata);
+       if(!res)
+               std::cout << e2sm_cntrl.get_error() << std::endl;
+       
+       // Encode the control message
+       res = e2sm_cntrl.encode_control_message(&msg_buf[0], &msg_buf_len, e2sm_cntrldata);
+       if(!res)
+               std::cout << e2sm_cntrl.get_error() << std::endl;
+
+
+RMR and A1 Healtcheck
+-------------------------------------------------------------------------------------------- 
+On receiving health check request message types (A1_HEALTHCHECK_REQ, RMR_HEALTHCHECK_REQ), HW xAPP sends RMR
+response (A1_HEALTHCHECK_RES, RMR_HEALTHCHECK_RESP) adding appropriate responses using RMR Return to Sender
+functionality.