AI-RAN: Nvidia Areial RAN - cuRAN (4)
針對 O-RAN 架構下的網路同步, 可以分成以下 4 架構:
- LLS-C1 Configuration (DU-RU 對接, DU 為同步源)
- LLS-C2 Configuration (DU-RU 透過 fronthaul switch 對接, DU 為同步源)
- LLS-C3 Configuration (DU-RU 透過 fronthaul switch 對接, fronthaul switch 為同步源)
- LLS-C4 Configuration (DU-RU 對接, DU/RU 各自和 GPS 同步)
其中, LLS 代表 Lower Layer Split, 這邊是因為 3GPP 雖然定義了 CU/ DU 間的切分位置,
但是, DU 和 RU 間的功能切分並沒有統一的規範, 而給各廠家不同實作的空間,
4 種不同同步架構也就是在不同網路框架下, 設定不同同步訊號源的方式,
其中, 主要的同步訊號源 (Grand Master) 都是 GPS 訊號,
其他同步裝置 (client) 則透過 PTP (Precision Time Protocol) 方式進行精確同步.
4 種不同的同步架構可以表示如下圖:
在實作中, 常用的架構包括 C1 和 C3, 對應不同的應用情境,
在 C1 的實作中, GPS 訊號源接入 DU 裝置, RU 透過 PTP 和 DU 同步,
在此架構下, 適合由單一 DU 接出多個 RU 裝置同步,
同時, 每個 RU 的訊號獨立接入 DU, 可以設立獨立的 PCI, 作為單獨的 Cell,
相對的, 在 C3 的架構下, 同步的中心是一個額外的 T-GM (Telecom Grand Master),
並連上 DU 和 RU 間的 fronthaul switch, DU 和 RU 都和 T-GM 進行 PTP 同步,
此架構對應的是 Cell-free 的網路框架, 所有的 RU 共享相同的 PCI, 進行通訊.
若是使用 C1 的框架, 對 DU 所在的硬體就有作為 T-GM 的需求,
也會增加 cuRAN 的實作複雜度,
也因此, 縱使只對應單一 RU 的連接測試,
在 Nvidia 所設計的實作架構, 仍是以 LLS-C3 為目標, 如下圖所示:
在此架構下, cuRAN 上的 DU 只需透過 PTP 和 T-GM 進行同步,
為了進行 PTP 同步, 我們需要安裝兩個套件:
- ptp4l: PTP 同步訊息的交換, 同步演算法於網路卡上執行
- phc2sys: 將同步完的時間寫入系統
值得注意的是, 在 PTP 同步的架構中, 事實上有兩個時鐘,
在網路卡上的稱為 PHC (Precision Time Protocol Hardware Clock), 也是 ptp4l 操作的目標,
至於 phc2sys 則是把 ptp4l 同步好的 PHC 時間, 寫入系統時間中,
也因此, 在檢查 PTP 是否成功設置的話, 兩者的 log 都必須檢查,
詳細的文件可以參考 ARC-OTA 文件如下:
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