VHT và Intel trong tháng 10/2021 đã hợp tác xây dựng và phát hành White Paper

Để phát huy hết tiềm năng của 5G, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông (CoSP) cần xây dựng công nghệ mạng truy cập vô tuyến (RAN) linh hoạt. Như với VHT là các công nghệ tính toán, mạng lưới và tăng tốc phần cứng để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất và thời gian của RAN. Do đó VHT quyết định thiết kế và phát triển nền tảng 5G RAN của riêng mình với các giải pháp đẩy nhanh thời gian phát triển dựa trên bộ vi xử lý và card mạng của Intel.

Kết quả của sự hợp tác này là cuộc gọi 5G đầu tiên vào tháng 1/2020 và triển khai thử nghiệm 5G tại Hà Nội năm 2021 với tốc độ tải xuống lên đến 1,4Gbps khi kết nối thiết bị người dùng với trạm micro cell. Hiện Viettel High Tech đã tham gia Liên minh O-RAN và đang nghiên cứu phát triển và hoàn thiện các giải pháp theo yêu cầu O-RAN.

1. Những khó khăn trong quá trình nghiên cứu – phát triển 5G RAN

Với khả năng kết nối thiết bị lớn, độ trễ cực thấp và băng thông cao, công nghệ 5G là cơ hội cho các dịch vụ mới trong nhiều lĩnh vực đời sống (giáo dục, y tế, giao thông…) đến gần với người dần. Đối với các CoSP như Viettel, thách thức là cần triển khai 5G một cách linh hoạt. RAN là một trong những yếu tố “nhạy cảm” nhất về hiệu suất của mạng, với các yêu cầu nghiêm ngặt về thời gian mà phần cứng phải đáp ứng được. Để triển khai được 5G nhanh chóng, VHT cần một nền tảng phần cứng hiệu suất cao để hỗ trợ ​​RAN.

Mục đích xây dựng RAN của VHT là giao diện mạng tùy chỉnh có thể sử dụng Enhanced CPRI (eCPRI), từ đó tạo ra các giải pháp RAN ảo hóa (vRAN) tách biệt phần cứng và phần mềm trong RAN để có tính linh hoạt cao hơn. Các tiêu chuẩn 5G nhấn mạnh sự cần thiết của nền tảng ảo hóa và cloud-native, với khả năng mở rộng quy mô các thành phần riêng lẻ một cách độc lập. Tại vị trí trạm, công nghệ vRAN cho phép các CoSP hợp nhất xử lý băng tần cơ sở, mở rộng quy mô với độ chi tiết cao hơn và triển khai vRAN ở các vị trí có ít không gian, nguồn điện hơn.

2. Giải pháp RAN của VHT kết hợp cùng Intel

VHT đang thực hiện 4 loại RRU khác nhau: micro 4T4R, micro 8T8R RRU, macro 8T8R RRU và macro 64T64R RRU. Với việc sử dụng FlexRAN của Intel, VHT có thể tăng tốc độ phát triển của quá trình xử lý RAN Lớp 1 (lớp vật lý) của mình. Đối với xử lý Lớp 2 và Lớp 3, phần mềm VHT được cấp phép từ Altran, hiện là một phần của Capgemini Engineering. Phần mềm Altran đáp ứng khoảng 60% yêu cầu của VHT, phần còn lại do VHT phát triển qua các hoạt động tiến hành tích hợp và thử nghiệm hệ thống của mình.

Sơ lược về kiến ​​trúc mạng truy nhập vô tuyến (RAN) của VHT

Ông Nguyễn Chí Linh, Giám đốc Dự án 5G, Phó Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Thiết bị Băng thông rộng, cho biết: “Bằng cách tích hợp bộ xử lý Intel Xeon Scalable, NIC, bộ tăng tốc và phần mềm tham chiếu FlexRAN của Intel, mạng lưới của đã sẵn sàng mở rộng quy mô cho các cải tiến trong tương lai. Sự kết hợp cùng Intel đã đẩy nhanh tiến độ triển khai dự án 5G của chúng tôi. Việc sử dụng công nghệ của Intel đã giúp các sản phẩm của chúng tôi đạt được hiệu suất và phạm vi phủ sóng cần thiết để đáp ứng yêu cầu của với các dịch vụ và ứng dụng 5G ”. Dưới đây là 1 số các thành phần chính trong hệ thống mà VHT và Intel hợp tác thực hiện:

• VHT đã sử dụng servers dựa trên bộ vi xử lý Intel Xeon D và Intel Xeon Gold, hỗ trợ triển khai đa dạng các kịch bản.
• Đối với máy chủ, VHT chọn Bộ điều hợp mạng Intel Ethernet XXV710-DA2T để đồng bộ hóa thời gian.
• VHT sử dụng Intel FPGA PAC N3000 để tăng tốc FEC trong xử lý Lớp 1. Intel FPGA PAC N3000 cho phép thông lượng cao, độ trễ thấp và công suất thấp trên mỗi bit cho đường truyền mạng tùy chỉnh.

3. Những kết quả của dự án và tương lai thực hiện

Sự thành công của sự hợp tác trên, tháng 1/2020, VHT đã thực hiện thành công cuộc gọi 5G đầu tiên trên thiết bị tự nghiên cứu. Tiếp đó đến tháng 11/2020, Viettel đã triển khai thử nghiệm 5G tại các quận Hoàn Kiếm, Ba Đình và Hai Bà Trưng - Hà Nội, sử dụng nền tảng VHT’s RAN. Khách hàng có thể tải một bộ phim HD dài 90 phút chỉ trong 30 giây. Do đó, Viettel chính thức là nhà mạng công bố kinh doanh thử nghiệm 5G sớm nhất tại Việt Nam.

Tháng 3/2021, bằng cách sử dụng thiết bị của người dùng kết nối với micro cell, VHT đạt được tốc độ tải xuống 1,4Gbps bằng cách sử dụng RRU 8T8R, dựa trên giao thức CPRI1. Đến nay, VHT đã đạt tốc độ tải xuống 800Mbps khi sử dụng O-RU 4T4R, dựa trên O-RAN Fronthaul eCPRI1.

Với những thành công đã và đang có, VHT đang có kế hoạch thử nghiệm Bộ tăng tốc chuyên dụng Intel® vRAN ACC100, như một sự thay thế để tăng khối lượng công việc cho Intel FPGA PAC N3000. Kế hoạch triển khai của Viettel là 1.000 trạm thu phát sóng trong và tiến tới 12.000 trạm gốc vào năm 2025.

Hình ảnh giải pháp trạm Macro cell của VHT.