在過去的幾年里,,我們見證了大型蜂窩網(wǎng)絡在某些方面的巨大轉(zhuǎn)變,。當然,最值得注意的是向5G的過渡,。5G是一種更高速,,響應更快,,更強大的網(wǎng)絡架構。5G實現(xiàn)了更快的下載速度,,開辟了固定無線接入(FWA)移動寬帶等新應用,,并有望為世界各地的公司帶來重大的創(chuàng)新,如網(wǎng)絡切片,。
與此同時,,另一個重大的轉(zhuǎn)變是向更靈活、軟件定義和虛擬化的網(wǎng)絡架構過渡,。在5G之前,,為蜂窩網(wǎng)絡連接所需的大多數(shù)網(wǎng)絡設備都來自極少數(shù)公司提供的專有硬件。然而,,隨著5G網(wǎng)絡中的智能程度不斷提高,,人們開始使用更多的通用計算硬件和各種不同的軟件解決方案。此外,,電信運營商和網(wǎng)絡設備提供商都意識到,,可以將蜂窩塔核心的單片BBU(寬帶單元)拆分為在不同地方運行的三個不同組件:RU(射頻單元)、DU(分布式單元)和CU(控制單元),。
為了可靠地實現(xiàn)這一點,,需要開發(fā)一套通用的接口和標準,以便所有這些組件能夠快速,、可靠的地相互通信,。Open RAN(無線接入網(wǎng)絡)應運而生,這是一種全新的架構,,利用了現(xiàn)有的各種技術進步,,包括虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡和開放,、可互操作的連接標準,。
然而,盡管開放式RAN架構帶來了很多優(yōu)勢,,但也帶來了一些新的挑戰(zhàn),。首先,網(wǎng)絡各個部分的時序同步成為一個關鍵問題,。為了使大量數(shù)據(jù)準確可靠地在蜂窩網(wǎng)絡傳輸,,需要跨RU,、CU和DU的共享時序源。 網(wǎng)絡設備工程師開發(fā)了IEEE 1588-2019精確時間協(xié)議(PTP)標準來滿足這一需求,。該協(xié)議可確保分布式系統(tǒng)中關鍵應用的準確可靠的時鐘同步,。此外,為了提高電信網(wǎng)絡之間的可操作性,,還需要支持ITU-T協(xié)議,,包括G.8265.1、G.8275.1,、G.8275.2和G.8273.2,,用于時間分配、時鐘精度,、邊界和透明時鐘以及故障檢測和恢復實現(xiàn),。
事實證明,F(xiàn)PGA本身的高時序精度和一致的操作性使其非常適合定時應用,,因此像萊迪思半導體這樣的公司便開發(fā)了相關解決方案,,不僅解決了時序方面的需求,還支持關鍵技術標準和協(xié)議,。然而,,與定時精度一樣重要的還有這類連接的安全性。事實上,,ORAN設備的早期開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)的一個潛在問題是,,如果組件之間發(fā)送的定時信號受到某種方式的干擾,可能會阻斷網(wǎng)絡的正常運行,。在一個黑客入侵和安全漏洞故事時常發(fā)生的世界中,,這顯然是不可接受的。
因此,,還需要解決潛在的安全問題,。幸運的是,萊迪思還擁有一些基于FPGA的安全解決方案,,這些解決方案專門用于“保護線路”,,通過基于硬件的身份驗證防止黑客入侵。這些解決方案可以確保在建立充分連接之前,,互連系統(tǒng)中的多個硬件組件可以執(zhí)行安全的握手以驗證請求,。這種相互的身份驗證已集成到1588協(xié)議解決方案中,使網(wǎng)絡同步難以篡改,。此外,,這些方案利用片上加密算法來確保器件之間的所有通信都是加密的。通過將安全功能和定時功能整合到單個FPGA中,,并結合萊迪思Radiant?和萊迪思Propel?編程工具,,萊迪思開發(fā)了ORAN?解決方案集合,是滿足ORAN網(wǎng)絡關鍵需求的理想之選,。
除了時序和安全性之外,,這些芯片作為萊迪思低功耗FPGA系列的一員,還擁有超低功耗的優(yōu)勢,,這意味著集成這些器件的設備可以提高能效,。許多蜂窩網(wǎng)絡設備都非常耗電,因此任何功耗上的優(yōu)化都將十分有意義,。
我們?nèi)缃袢找嬉蕾?G蜂窩網(wǎng)絡,,這些技術背后的細節(jié)繁多、容易遺忘,,但重要的是要知道,,時序、安全性和低功耗等關鍵細節(jié)都在使如今的網(wǎng)絡更可靠,、更安全,、更高效。
更多精彩內(nèi)容歡迎點擊==>>電子技術應用-AET<<