Skip to content

WG6: Cloudification and Orchestration

WG6 (Cloudification and Orchestration Work Group) là nhóm làm việc của O-RAN Alliance đặc tả cách chức năng RAN chạy trên hạ tầng cloud và cách hạ tầng đó được quản lý. Trang này trình bày phạm vi của WG6, khái niệm O-Cloud, giao diện O2, các kịch bản triển khai, lớp trừu tượng cho accelerator (AAL), O-Cloud Notification API và bộ tài liệu của WG6. Cách hiện thực O-DU trên KVM hoặc Kubernetes (SR-IOV, pin CPU, huge page, PTP trong VM) nằm ở vRAN trên VM (tab Virtualization).

Phạm vi của WG6

WG6 phụ trách các mảng sau:

  • O-Cloud: định nghĩa hạ tầng cloud chạy network function (NF) của O-RAN và các dịch vụ quản lý của nó.
  • Giao diện O2 giữa SMO và O-Cloud.
  • Kịch bản triển khai và thiết kế tham chiếu của nền tảng cloud cho O-CU, O-DU.
  • Acceleration Abstraction Layer (AAL): giao diện chuẩn giữa phần mềm O-DU và accelerator phần cứng.
  • Đặc tả kiểm thử cho các giao diện trên.

WG6 không đặc tả hypervisor, container runtime hay Kubernetes. WG6 dùng lại các công nghệ này và chỉ định nghĩa những gì RAN cần thêm: yêu cầu thời gian thực, đồng bộ, accelerator, và cách SMO quản lý chúng.

O-Cloud

O-Cloud là nền tảng gồm các nút hạ tầng vật lý (server, switch, accelerator) cùng phần mềm để chạy các NF của O-RAN như O-CU, O-DU, Near-RT RIC. O-Cloud cung cấp hai nhóm dịch vụ quản lý:

Dịch vụ Viết tắt Việc làm
Infrastructure Management Services IMS Quản lý hạ tầng: kiểm kê tài nguyên, giám sát, lỗi, hiệu năng, cấp phát (provisioning)
Deployment Management Services DMS Triển khai NF và quản lý vòng đời (lifecycle management, LCM): tạo, nâng cấp, mở rộng, xóa

Một O-Cloud có thể có nhiều DMS, ví dụ một DMS cho NF chạy dưới dạng VM và một DMS cho NF chạy dưới dạng container.

Giao diện O2

O2 là giao diện giữa SMO và O-Cloud, chia theo hai nhóm dịch vụ ở trên:

Phần Nội dung Profile
O2ims SMO quản lý hạ tầng của O-Cloud: kiểm kê, cảnh báo, hiệu năng, cấp phát Một API chung do WG6 định nghĩa
O2dms SMO yêu cầu triển khai và quản lý vòng đời NF Kubernetes profile: dùng Kubernetes native API cho NF dạng container. ETSI NFV profile: dùng giao thức và mô hình dữ liệu của ETSI NFV, chủ yếu cho NF dạng VM

Việc có hai profile cho O2dms phản ánh thực tế triển khai: nhà mạng đã đầu tư vào hệ thống NFV theo chuẩn ETSI dùng profile ETSI NFV, còn triển khai cloud-native dùng thẳng API của Kubernetes thay vì thêm một lớp chuyển đổi.

Kịch bản triển khai

Tài liệu Cloud Architecture and Deployment Scenarios (CADS) mô tả các kịch bản đặt NF vào các vị trí cloud khác nhau, ký hiệu từ A tới F (kèm một số biến thể). Các vị trí gồm regional cloud (trung tâm dữ liệu khu vực), edge cloud (gần trạm) và cell site. Các kịch bản khác nhau ở chỗ O-CU và O-DU đặt chung ở edge cloud hay tách ra regional cloud và edge cloud, và O-RU có được ảo hóa hay không.

Yếu tố quyết định kịch bản là độ trễ cho phép của từng giao diện. Fronthaul giữa O-DU và O-RU có cửa sổ thời gian cỡ vài chục đến trăm µs (xem Open Fronthaul), nên O-DU phải đặt gần O-RU. Midhaul F1 giữa O-CU và O-DU chịu được độ trễ lớn hơn nhiều, nên O-CU có thể đặt xa hơn ở regional cloud.

Todo

Kiểm chứng định nghĩa chính xác của từng kịch bản A tới F và kịch bản nào được CADS chọn làm trọng tâm.

Acceleration Abstraction Layer

O-DU thường cần accelerator cho các khâu nặng của L1 như giải mã LDPC (xem L1 & Acceleration). Nếu phần mềm O-DU gọi trực tiếp API riêng của từng hãng accelerator, O-DU bị gắn với phần cứng đó. AAL định nghĩa một lớp giao diện chuẩn để phần mềm O-DU dùng accelerator mà không phụ thuộc nhà cung cấp.

AAL có hai loại giao diện:

Giao diện Nội dung
AALI-C (common) Các chức năng chung, không phụ thuộc profile: khám phá, cấu hình, quản lý accelerator
AALI-P (profile) Các chức năng riêng của từng profile tăng tốc

Hai nhóm profile chính tương ứng với hai mô hình tăng tốc:

Profile Mô hình Phần được tăng tốc
FEC Lookaside: CPU gửi tác vụ xuống accelerator rồi nhận kết quả về Mã hóa và giải mã kênh (LDPC)
High-PHY Inline: accelerator xử lý trọn chuỗi High-PHY Toàn bộ High-PHY của O-DU

Accelerator được quản lý qua O2ims như một tài nguyên hạ tầng của O-Cloud, còn phần mềm O-DU dùng nó qua AAL.

O-Cloud Notification API

O-DU cần biết trạng thái của hạ tầng bên dưới, đặc biệt là trạng thái đồng bộ PTP: khi node mất đồng bộ, O-DU phải ngừng phát để không gây nhiễu. Trong môi trường cloud, O-DU chạy trong VM hoặc container không trực tiếp quản lý NIC và ptp4l.

O-Cloud Notification API là một REST API cho phép NF (ví dụ một vO-DU dạng VM hoặc container) đăng ký nhận sự kiện và trạng thái từ O-Cloud, như trạng thái khóa đồng bộ. Từ phiên bản 3.0, API hỗ trợ nhiều nguồn phát sự kiện (event producer). Cơ chế đồng bộ bên dưới xem Synchronization.

Bộ tài liệu

Tài liệu Nội dung
Cloud Architecture and Deployment Scenarios (CADS) Kiến trúc O-Cloud, các kịch bản triển khai, khung đăng ký thông báo
O2 Interface General Aspects and Principles (O2 GA&P) Nguyên tắc chung của giao diện O2
O2ims Interface Specification Giao diện quản lý hạ tầng
O2dms Interface Specification: Kubernetes Native API Profile Triển khai NF dạng container
O2dms Interface Specification: ETSI NFV Profile Triển khai NF theo chuẩn ETSI NFV
O-Cloud Notification API Specification API thông báo sự kiện cho NF
AAL General Aspects and Principles, AAL Common API Khung AAL và giao diện AALI-C
AAL FEC Profiles, AAL High-PHY Profiles Các profile tăng tốc
Cloud Platform Reference Designs Thiết kế tham chiếu nền tảng cloud
Cloud Conformance Test Specification Test cho Notification API, O2ims, O2dms (ETSI NFV profile) và đồng bộ của O-Cloud

Phiên bản các tài liệu này tăng theo từng publication train và không đồng bộ với nhau. Cần tra phiên bản cụ thể trên kho đặc tả khi viết yêu cầu kỹ thuật.

Ranh giới với tab Virtualization

Câu hỏi Trang
O-Cloud là gì, SMO quản lý nó qua giao diện nào, AAL chuẩn hóa gì Trang này
Cấu hình SR-IOV, DPDK, pin vCPU, huge page cho O-DU trong VM vRAN trên VM, Real-time KVM tuning
Kubernetes, container và runtime nói chung Container Internals
Driver và API của accelerator trên Linux (DPDK BBDev) L1 & Acceleration

Liên quan

Tài liệu tham khảo