Xu hướng 

Sự xuất hiện gần đây của các truyền dẫn tăng tốc 5G fronthaul đang được thúc đẩy bởi nhu cầu truy cập internet tốc độ cao trên điện thoại di động (eMBB), cùng với đó là nhu cầu cho truyền thông thời gian trễ thấp và tin cậy cực cao (uRLLC) và truyền thông loại máy lớn (mMTC) cho Internet vạn vật (IoT). Cách tiếp cận như vậy cho phép các mô hình triển khai mới thoát khỏi cơ sở hạ tầng mạng độc quyền khép kín, mở ra khả năng nâng cao hiệu suất mạng, tăng tính linh hoạt và hiệu quả hoạt động.
 
Thời kỳ hoàng kim của cơ sở hạ tầng 5G Open RAN vẫn đang trên đà phát triển, các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (CommSP) đang chuyển từ các giải pháp tập trung vào phần cứng sang các thiết bị và phần mềm thương mại có sẵn (COTS), chí ít là thử nghiệm trên quy mô nhỏ. Được tăng cường bằng cách triển khai ảo hóa chức năng mạng (NFV), áp dụng cơ sở hạ tầng SASE và SD-WAN, cách tiếp cận phi tập trung như vậy mang lại sự linh hoạt trong việc mở rộng hay cập nhật dịch vụ với tốc độ nhanh hơn so với phần cứng truyền thống. Đồng thời giảm số lượng thiết bị tại mà chỗ khách hàng có cùng với các chi phí liên quan đến việc triển khai và bảo trì.
 
Các thiết bị biên lưu trữ dữ liệu tại chỗ cũng giống như các yếu tố khác trong cơ sở hạ tầng mạng, phải tuân thủ các tiêu chuẩn mạng thế hệ mới, đặc biệt là về băng thông và độ trễ. Không giống như kiến trúc mạng truyền thống, mạng 5G O-RAN phức tạp hơn và các chức năng cơ sở truyền dẫn của baseband fronthaul được chia thành hai phần, Đơn vị phân tán (DU) và Đơn vị trung tâm (CU). Các thiết bị này trong mạng phải 'hát cùng nhau' để tạo nên một bản giao hưởng tuyệt vời dưới sự phối hợp hoàn hảo.

Thách thức

Để có thể tận dụng tất cả các ưu điểm của kiến trúc mở và mạng 5G, một số yêu cầu cần bắt buộc tuân thủ. Trong số những thách thức đối với sự phát triển của các mạng O-RAN là sự non trẻ trên phương diện công nghệ và cơ sở hạ tầng, chi phí, khả năng sẵn sàng hoạt động còn hạn chế và sự thiếu hụt chuyên môn. Tuy nhiên, không thể phủ nhận rằng những lợi thế và cơ hội mà mạng 5G mang lại khiến các doanh nghiệp càng thêm quyết tâm vượt qua những thách thức này.

O-RAN duy trì phân phối thời gian thông qua mạng dữ liệu như một cách tiếp cận ưa thích trong fronthaul. Do đó, đồng bộ hóa thời gian và tần số phải được phân phối cho O-DU và O-RU để vận hành mạng O-RAN hiệu quả.

Để các mạng viễn thông hoạt động hiệu quả, đồng bộ hóa chính xác và đáng tin cậy luôn là một yêu cầu cơ bản. Do đó, để tăng hiệu quả và đáp ứng các thách thức trong việc sử dụng 5G, việc đồng bộ hóa trong RAN là điều cần thiết, cùng với đó, RAN đã và đang phát triển mạnh theo các công nghệ vô tuyến và kiến trúc mạng mới. Mặc dù các yêu cầu đồng bộ hóa cơ bản trong 5G chưa tăng nhiều, nhưng nhu cầu đồng bộ hóa thời gian đã tăng lên đáng kể.
 
Đồng bộ hóa lỏng lẻo có thể gây ra tác động tiêu cực đến KPI mạng, có thể kể đến như: thông lượng thấp, tỷ lệ đính kèm thành công kém và tỷ lệ chuyển giao thành công kém. Để tránh những điều này xảy ra và bảo vệ doanh nghiệp, các CommSP sẽ phải đảm bảo rằng thiết bị họ chọn đã được thử nghiệm để đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành.

Giải pháp Nexcom

Để cung cấp một giải pháp đã được xác thực và đối phó với thách thức, NEXCOM giới thiệu FTA 5180, một máy chủ hiệu suất cao từ dòng sản phẩm nexCPE™ dành cho các ứng dụng truy cập 5G. Các thử nghiệm đã được thực hiện cùng với Intel và cho kết quả phù hợp với các yêu cầu của ngành. FTA 5180 có tính năng quản lý BMC từ xa và ngoài băng tần (OOB), đồng thời hỗ trợ cài đặt mô-đun 5G (dưới 6 GHz) và Wi-Fi 6, giúp kết nối liền mạch với nhiều loại thiết bị.
 
FTA 5180 là rackmount 1U ở short form factor, được cung cấp bởi bộ xử lý Intel® Xeon® D-1700. Nó có khả năng thực thi các chức năng mạng ảo hóa (VNF) như tường lửa ảo, SD-WAN, mạng WAN ảo, bộ điều khiển phân phối ứng dụng ảo và các thiết bị tối ưu hóa, khiến nó trở thành một thiết bị đa năng cho các nhà cung cấp dịch vụ và các khách hàng doanh nghiệp.

FTA 5180 tận dụng sức mạnh của bộ xử lý Intel® Xeon® D-1734NT tám lõi với Công nghệ hỗ trợ nhanh Intel® (Intel® QAT) được nhúng để cung cấp hiệu suất hoàn hảo, đồng thời hỗ trợ 10 giao diện băng thông cao cho kết nối nhanh, bao gồm sáu cổng quang 10GbE ( SFP+), hai cổng 10GbE và hai cổng đồng 2,5GbE (RJ45), với một khe cắm mở rộng mô-đun LAN. Tất cả bốn cổng đồng đều hỗ trợ PoE++ để cấp nguồn cho các thiết bị được cấp nguồn thông qua cáp Ethernet ở những nơi có số lượng ổ cắm điện hạn chế.

Để thấy được khả năng thích ứng của FTA 5180 cho 5G DU/CU, nhiều thử nghiệm đã được tiến hành tại Intel 5G Innovation Center của Intel ở Đài Bắc. Cấu hình thử nghiệm và tất cả các cài đặt được thu thập trong Bảng I.
 

BẢNG I
BENCHMARK BY PASSMARK PERFORMANCE TEST 10.1

Cấu trúc liên kết thử nghiệm được hiển thị trong Hình 1. Dữ liệu được nhận qua ăng-ten và được chuyển tiếp tới RU mở. Nó cũng thu thập thời gian chính xác từ các vệ tinh GPS và truyền tiếp đến ODU (NEXCOM FTA 5180).
 

Hình 1. Cấu trúc liên kết thử nghiệm

Để đo hiệu suất băng thông cố định FTA 5180, các thử nghiệm Sub6 song công hoàn toàn [u = 1 (30khz) và 100Mhz] cùng với đó là Trình mô phỏng RU và đồng bộ hóa thời gian PTP đã được tiến hành. Hiệu suất đường xuống 5G của FTA 5180 đạt 1,51Gb/giây, cao hơn giá trị ngưỡng mà Intel yêu cầu. Kết quả thử nghiệm được thể hiện trong Hình 2.
 

Hình 2. Kết quả hiệu suất đường lên và đường xuống băng thông cố định FTA 5180

Để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn PTP, ODU PTP, Clock offset đã được tiến hành trong khi hệ thống đang chạy tải 5G O-DU. Yêu cầu độ lệch xung nhịp IEEE 1588 PTP (Giao thức thời gian chính xác) để vượt qua bài kiểm tra là dưới 100 giây giữa PHC (máy chủ Đồng hồ phần cứng PTP) và DUT (FTA 5180). Kết quả cho thấy trung bình phép đo tốt hơn đáng kể - 29,3ns; hiệu suất PTP của FTA 5180 rất chính xác và đồng hồ hệ thống được đồng bộ hóa. Kết quả được thể hiện trong Hình 3.

Hình 3. Kết quả kiểm tra độ lệch đồng hồ FTA 5180 ODU PTP

Kết luận

NEXCOM FTA 5180, dựa trên đặc điểm kỹ thuật của kiến trúc mạng O-RAN, được thiết kế để trở thành thiết bị mạng thế hệ mới. Nó mang lại hiệu suất tuyệt vời trên mỗi watt, chức năng PoE ++ và cung cấp hỗ trợ tùy chọn cho kết nối FWA, bao gồm Wi-Fi 6 và 5G. Điều này cho phép các chuyên gia CNTT triển khai các boxes trong các tình huống ứng dụng và trường hợp sử dụng đa dạng, bao gồm cả mạng công cộng và mạng riêng 5G
 
Thông qua các thử nghiệm và hỗ trợ truyền dẫn 5G fronthaul từ trước, FTA 5180 cho thấy kết quả nổi bật, chứng tỏ khả năng triển khai hoàn hảo dưới dạng DU/CU. Việc đọc đã vượt qua giới hạn ngưỡng một cách đáng kể, một lần nữa chứng minh FTA 5180 là một ứng cử viên sáng giá để mang lại thông lượng cao và cải thiện hiệu quả mạng cho cơ sở hạ tầng mạng hiện có.