Realizando 5G Open RAN con Whitebox Solutions

Antecedentes

En 2020, los servicios de voz y datos de Internet son un pilar de nuestra economía y se han convertido en productos básicos. Como resultado de esta mercantilización, los ingresos de estos servicios se están estancando y ya no son un área de crecimiento viable para muchos operadores. En respuesta a esta tendencia, los operadores están dirigiendo ahora su atención hacia nuevos segmentos de alto crecimiento, como la IoT, el eMBB, el UrLLC y la realidad inmersiva, por nombrar algunos, para impulsar su expansión. Para estos pilares de la nueva economía 5G, las redes inalámbricas desempeñarán un papel fundamental en la realización de todo el potencial de estas disciplinas de próxima generación. Las redes inalámbricas serán necesarias para conectarse a un número cada vez mayor de dispositivos, procesar volúmenes cada vez mayores de datos y proporcionar la versatilidad necesaria para fomentar la innovación. La arquitectura OpenRAN es la solución perfecta para las necesidades de los operadores en la era 5G. Las soluciones OpenRAN ofrecen flexibilidad y escalabilidad a través de la desagregación del hardware y el software y la utilización de hardware comercial «off-the-shelf» (COTS). Las plataformas OpenRAN constituyen un paso significativo hacia la realización de la era 5G.

Requisitos

Lanner colaboró recientemente con un proveedor de software de red nativo de la nube y de integración de sistemas para 4G y 5G para desarrollar una plataforma de hardware basada en COTS. La solución está orientada a acelerar las transformaciones de la red para 5G OpenRAN, vRAN, y MEC. La plataforma de hardware abierto tenía los siguientes requisitos:

Diseño Short-Depth

Las limitaciones de profundidad de los racks de telecomunicaciones suelen ser de 300 mm, por lo que el aparato de red tenía que soportar un diseño de corta profundidad

Puertos de E/S de acceso frontal

Los puertos de E/S de acceso frontal son una característica indispensable. Los servidores montables en rack se alojarán en centros de datos o en armarios de montaje en rack, donde el acceso a la parte posterior de los servidores es limitado o completamente inaccesible.

Alta disponibilidad y redundancia

El cliente requería una fuente de alimentación redundante y un diseño de ventilador que pudiera cumplir con una operación de alta disponibilidad 24/7 para un alto nivel de confiabilidad y durabilidad.

Con doble BIOS

Con una BIOS principal y una BIOS de respaldo, los administradores de sistemas pueden tener más tranquilidad sabiendo que su sistema puede reiniciarse automáticamente sin supervisión humana si surgen problemas durante el arranque remoto. 

IEEE 1588

Si bien hay muchas ofertas de hardware COTS que admiten el protocolo de tiempo preciso (PTP) IEEE 1588v2, el 5G requiere una precisión de sincronización de tiempo de un mínimo de 65ns para la agregación de portadoras y casos de uso similares. Para asegurar este nivel de precisión, se recomienda tanto el PTP como las tecnologías de sincronización de frecuencia precisa, como la Ethernet síncrona, para asegurar la sincronización tanto en la capa física como en la del protocolo. Esto será aún más esencial a medida que pasemos a espectros de radio de frecuencias más altas como la onda milimétrica (mmWave) con grandes configuraciones de antenas MIMO.

QAT

El soporte nativo para QAT es importante para descargar el paquete criptográfico en las redes 5G. Los últimos Intel® Xeon® CPU embebida QAT (Quick Assist Technology); el dispositivo de red con QAT puede optimizar el rendimiento de la red en redes IPSec o VPN.

Interconectividad de la Fibra Óptica

La fibra óptica es el medio preferido para las redes de backhaul inalámbricas existentes, e incluso en las redes en las que no es así. Un backhaul inalámbrico eventualmente necesita conectarse a un backhaul de fibra. La fibra también será preferida para lo que se conoce como «fronthaul», conectando la densa malla de pequeñas células de 5G.

Soluciones

Para las unidades de distribución (DU) en red abierta de 5G, el NCA-4020 montable en rack 1U de Lanner es un Open RAN appliance con un diseño de corta profundidad. Con procesadores Intel® Xeon® D-2100 de 8/12/16 núcleos, 10 GbE RJ45 (8 Puertos PoE+), 4 10G SFP, e Intel® QAT para mejorar el rendimiento de la red, el NCA-4020 ofrece una importante mejora del rendimiento en la ejecución de múltiples funciones de red virtual VNF, reduce los esfuerzos de prueba y validación, y acelera el tiempo de implementación en el mercado.

Para las Unidades Centralizadas (CU), el HTCA-6200 de Lanner es el aparato MEC de grado portador. Equipado con el blade de conmutación HLM-1100 de Lanner que soporta IEEE 1588 PTPv2 de grado portador, el HTCA-6200 puede lograr un alto grado de sincronización de tiempo para aplicaciones de misión crítica desplegadas en redes de acceso de radio, nubes de borde de red 5G y centros de datos de redes centrales.