ORAN M-Plane

ORAN M-plane high level descript

2021-11-01  本文已影响0人  SnC_

2.1 Top level functional description, terminology, including hybrid, hierarchical

2.1.1 Architecture for O-RAN WG4 Fronthaul functional split

如图1, ORAN FH specification 着眼于下层函数功能上的分割。更多信息参考ORAN CUS plane specification。The Lower-Layer Split M-Plane(LLS-M),有利于实现初始化、配置、管理ORU,并支持所谓的“functional split”。


Figure 1 -- O-RAN WG4 FH functional split
2.1.2 M-Plane architecture model

一个基于NETCONF/YANG的M-Plane,是用于支持对ORU的management(包括"start up" installation, 以及对software、configuration、performance、fault、file的management)。M-Plane支持2种archetecture model:

  1. Hierarchical model
    ORU完全被(一或多个)ODU用基于NETCONF的M-Plane interface控制。
    当 O-RU 由多个 O-DU 管理时,它通常用于enabling O-DU and/or transport connectivity redundancy capabilities(传输连接冗余能力?)。第3章有更多细节。
  2. Hybrid model
    除了在ODU和ORU之间的一个逻辑接口,此模式还在management system和ORU之间启用了(一或多个)直接逻辑接口。
    这里要说明一下,连接ORU的NETCONF client可能是属于不同class的(比如ODU和SMO)。 像ORU的software、performance、configuration、fault的management功能,是可以被management system直接管理的。

在hybrid model中,ORU与SMO有end to end的IP层连接。从网络连接的角度来看,它们应该是是通过ODU连的,ODU扮演IP/Ethernet packet forwarder,只转发它们的包而不处理。通过给ORU assign一个routable IP,或一个NAT解析过的private IP,可以实现ORU与SMO之间逻辑上的直接通信。关于ORU如何获得ODU和SMO的IP address以实现M-Plane communication的细节,参考第3章。

从第3章中可以知道,没有明确的信号可以指明ORU是处于hierarchical或hybrid configuration。所有支持此M-Plane specification的NETCONF server应当支持多NETCONF session,因此所有ORU应当同时支持hierarchical和hybrid deployment。

NETCONF/YANG是作为network element management protocol和data modeling language使用的。在成员都共享一组通用功能的情况下,使用这种标准化框架和common modeling language简化了 O-DU 和 O-RU 之间的集成以及运营商网络集成(在运行服务方面)。 NETCONF还原生地支持hybrid架构,在这种架构下多个client可以订阅和接收源自 O-RU 的 NETCONF server的信息。

2.1.3 Transport Network

基于transport topology,O-RU 和 O-DU 和 SMO 之间可以有多种网络连接模式。
对M-Plane的基本的要求是,ORU和它的管理者(ODU, SMO, 或所谓的"ORU controller")之间要有end to end的IP连接。ODU和SMO之间的连接不在本spec讨论范围内。 ORU应至少支持IPv4和IPv6其中之一,全支持更好。

2.1.4 M-Plane functional description

M-Plane主要向ORU提供以下的功能。这些都是通过NETCONF提供的function实现的。

"Start up" installation
在startup期间,O-RU 通过静态(在 O-RU 中预配置)或通过 DHCP 或 DHCPv6 动态获取其网络层参数。在此过程中,O-RU 可以获取 O-RU controller的 IP 地址,同时O-RU 使用“call home”功能建立 NETCONF 连接。当ORU在包含SMO的环境中运行时,ORU会获取event-collector的IP地址,同时执行 pnfRegistration procedure, 并trigger SMO 使用从 pnfRegistration 过程中恢复的信息来建立 NETCONF 连接。

[Note] 本spec中“start up”术语与 NETCONF 环境中使用的“startup”功能不同,后者用于表示设备支持单独的运行和startup configuration datastores。本spec特别提到了需要存储在“reset persistent memory”.”中的配置。 O-RU 应使用此存储的配置作为它的“startup”配置。

SW management
当 O-RU controller请求时,M-Plane负责software的download, installation, validation, 和新SW的activation。
Software download由NETCONF RPC procedure触发,而software package的download由sFTP来实现。
在此版本的spec中,sFTP是用来做software和file management的唯一file transfer protocol。

Configuration management
Configuration management覆盖了多种场景:Retrieve Resource State, Modify Resource State, Modify Parameters and Retrieve Parameters。
ORU进行configuration parameter的retrieval和updates时,应该使用NETCONF get-configedit-config RPC(Remote Procedure Call)。

Performance management
描述了用于收集ORU operation相关信息的measurements和counters。其目的是优化ORU operation。
measurement的结果通过以下2种方式报告:

  1. YANG Notification
    此选项使用每个measurement group中的YANG model stat definition。此时,将使用get rpc and/or notification。
    更多信息见第7章。
  2. File Upload
    此选项使用File management中定义的file upload procedure。measurement result被周期性地保存到data file中。

Fault Management
负责向NETCONF Client发送alarm notification。
它允许enable/disable alarm notification,以及alarm subscription。

File Management
它允许ORU controller trigger ORU将其中的file上传给ORU Controller。
ORU能提供不同类型的file,且取得的file也可用于不同的目的。
O-RU到O-DU/SMO的同一个sFTP连接下可支持同时进行多文件上传操作。

2.2 Interfaces

M-Plane interface定义在ORU和ORU controller之间。M-Plane interface的协议栈如图3所示。 传输层协议基于IP和SSH/TCP,以及可选的TLS,用于在ORU和ORU controller之间传输M-Plane messages。 作为一个可选项,ORU可支持用HTTPS传输的异步notification。此选项在ORU controller对应的是SMO,且其与ORU之间的NETCONF session是non persistent的时候,enable了system optimization。

Figure 3: M-plane protocol stack

2.3 YANG Module Introduction

代表M-Plane的data model被组织成一组resuable YANG module。并且打算尽可能多地重用公开可用和通用的 YANG 模型,而不是开发定制的 O-RAN 特定模块。

2.4 Security

(略)

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