O boom do centro de dados vem
Algumas das mudanças tecnológicas mais interessantes estão em andamento, como a Ethernet 100G sendo usada em centros de dados e redes de acesso de rádio, e a mudança para a Ethernet de fibra óptica de alta velocidade está gerando a necessidade de produtos de controle de freqüência e freqüência de alto desempenho.
Como as empresas tradicionais estão mudando rapidamente suas cargas de trabalho para infra-estrutura de nuvem pública, trazendo um boom de investimento global maciço para centros de dados, além da crescente demanda por baixa latência, os centros de dados enfrentam desafios únicos em termos de carga de trabalho O processamento é distribuído em vários nós de computação, enquanto a maioria do tráfego do centro de dados permanece no centro de dados. Os centros de dados modernos otimizam sua arquitetura de rede para suportar operações de virtualização distribuída conectando cada alternar entre si, o que É conhecida como "Hyperscale Computing". Uma das tecnologias fundamentais que tornam o negócio de computação ultra-grande atraente é a Ethernet de alta velocidade, como mostrado na Figura 1. Os switches do centro de dados estão se movendo rapidamente para 25G, Redes Ethernet 50G e 100G para acelerar a transmissão de dados e a eficiência da rede.
Figura 1 Chave de centro de dados para Ethernet 25/50 / 100G
Fontes de dados: Dell'Oro Market Research, Ethernet Switch Update, (1/2017)
O movimento de 10G para 25/50 / 100G Ethernet está direcionando os fabricantes de equipamentos do centro de dados para atualizar switches e acessar portas para velocidades mais altas, o que, por sua vez, exige soluções de tempo mais eficientes e de menor jitter. Freqüências de jitter muito baixas e osciladores são necessários nessas aplicações, pois o ruído de alta freqüência pode causar taxas de erro de bit inaceitavelmente altas ou interrupções de comunicação. A Tabela 1 destaca os requisitos típicos de tempo para Ethernet PHYs, switches e trocas de telas. Uma maneira segura e confiável de implementar uma rede Ethernet de alta velocidade é usar fontes de freqüência de jitter ultra-baixas, que proporcionam uma excelente tolerância ao jitter para essas especificações (Tabela 1).
Aumento significativo na transferência de dados LTE-Advanced para uma tecnologia chave
À medida que as redes sem fio passam de 4G / LTE para LTE-Advanced e 5G nos próximos anos, haverá enormes mudanças na rede sem fio, com redes sem fio de próxima geração otimizadas para atividade de dados móveis, que deverá crescer até 2021 Exabyte 49 por mês, sete vezes mais do que em 2016. Para suportar esse crescimento exponencial nas necessidades de largura de banda, as redes sem fio estão redesenhando e otimizando a transmissão de dados. Rede de acesso por rádio (RAN) Ethernet de alta velocidade Espera-se que a adoção generalizada seja uma parte fundamental deste avanço tecnológico.
Na rede de acesso de rádio 4G / LTE, as funções de processamento de RF e banda base executadas pela estação base são divididas em módulos de transceptor de rádio remoto independentes (RRHs) e unidades de banda base centralizadas (BBUs). Como mostrado na Figura 2, cada um Os RRHs estão conectados ao BBU através de uma fibra óptica dedicada com base no protocolo Common Radio Interface (CPRI), que permite que sejam substituídos por uma conexão entre um transceptor de rádio (normalmente localizado em uma torre de estação base) e uma estação base (geralmente localizada perto do solo) Cabos de Cobre e Coaxial Dedicado A arquitetura distribuída permite que a BBU seja colocada em uma localização mais conveniente para simplificar a implantação e a manutenção. Embora seja mais eficiente do que as redes sem fio 3G tradicionais, a largura de banda é limitada pela velocidade do link do CPRI (geralmente 1 Gbps Para 10 Gbps), a arquitetura da rede é limitada. Além disso, a conexão CPRI é um link ponto-a-ponto e RRHs e BBUs geralmente são implantados próximos uns dos outros<2km至20km), 这限制了网络部署的灵活性.
Figura 2 Rede de acesso sem fio 4G / LTE (CPRI)
Como parte da evolução da 5G, o setor sem fio está repensando a arquitetura da estação base. A conexão entre os componentes de banda base e rádio, conhecida como rede Fronthaul, é uma área chave para otimização. Com a necessidade de redes Fronthaul de largura de banda maior suportar dados móveis de alta velocidade Novos recursos LTE incluem agregação de operadoras e MIMO em larga escala. Além disso, a densidade da rede e a adoção de pequenas células, células Pico e Micro células trarão requisitos adicionais de largura de banda para a rede front-end. Para minimizar CAPEX e OPEX, 5G A arquitetura Cloud-RAN (C-RAN) será usada para aplicar processamento de banda base centralizada (C-BBU) para múltiplas RRHs.
Novos padrões para o Fronthaul foram desenvolvidos para suportar a evolução de C-RAN. O Grupo de Trabalho de Rede de Acesso IEEE1904 (ANWG) está desenvolvendo um novo padrão de Rádio sobre Ethernet (RoE) para suportar encapsulamento CPRI em redes Ethernet O novo padrão aumentará a utilização das redes Fronthaul, agregando o tráfego CPRI de múltiplas RRHs e pequenas células em um único link RoE. Outro grupo de trabalho, o IEEE 1914.1 Next-Generation Fronthaul Interface (NGFI), está reexaminando RF e A primeira camada de separação entre a banda base para suportar mais processamento Layer 1 no RRH NGFI permite que a interface Fronthaul se mova de conectividade ponto a ponto para topologias multiponto a multiponto, aumentando assim a flexibilidade e habilitação da rede Melhor coordenação entre as estações base O novo Padrão CPRI 5G Front-Haul (eCPRI), programado para ser lançado em agosto de 2017, detalha a nova divisão funcional da funcionalidade da estação base e suporta o transporte CPRI através da Ethernet.
Esses novos padrões da Fronthaul criam a necessidade de uma solução de temporização ágil e ágil que requer suporte para as freqüências de LHE e Ethernet da RRH, da célula pequena, do Pico Cell e Ethernet. Essas novas soluções fornecem um design unificado para design de hardware de todas as freqüências para um tamanho pequeno e único Oportunidades de IC.
Outro desafio fundamental é o sincronismo preciso e a sincronização. Historicamente, as redes móveis 3G e LTE-FDD foram sincronizadas por freqüência para sincronizar todos os componentes da rede com uma freqüência de referência primária muito precisa e precisa, que geralmente vem do sistema de satélite GNSS (GPS, BeiDou) Esses sistemas requerem precisão de freqüência de 50 ppb na interface de rádio e 16 ppb na rede Backhual na interface da estação base LTE-TDD e LTE-Advanced preservam esses requisitos de precisão de freqüência, mas adicionam Os requisitos de sincronização de fase muito rigorosos (± 1.5us) são requisitos essenciais para a implementação de novos recursos, como a coordenação de interferência inter-base aprimorada (eCIC) e o multi-ponto coordenado (CoMP) para maximizar a qualidade do sinal e a eficiência espectral. Espera-se que esses requisitos de sincronização de fase sejam reforçados pelo próximo padrão 5G.
Figura 3 LTE-Advanced Radio Access Network
A Figura 5 mostra uma arquitetura de rede LTE-Advanced onde vários RRHs estão conectados a uma BBU centralizada em uma rede eCPRI baseada em pacotes e a sincronização de fase / freqüência é fornecida pelo tempo de suporte IEEE 1588v2 / SyncE IEEE 1588 / SyncE implementado nos RRHs e BBUs centralizados E sincronização de fase Maior largura de banda A rede 100GbE é usada para permitir que o tráfego Backhual seja comunicado de cada BBU para a rede principal. Mais soluções de temporização eficientes e flexíveis estão agora disponíveis para simplificar a geração e distribuição de freqüência em aplicativos LTE-Advanced E sincronização.
Reduzir os custos de transmissão de dados para criar novos serviços
A Ethernet é amplamente utilizada em centros de dados e redes sem fio para maior utilização da rede e menor custo de transmissão de dados e para permitir novas funções e serviços do provedor de serviços. Nestas aplicações de infraestrutura, A Ethernet baseada está impulsionando a demanda por soluções de temporização de flexibilidade mais flexíveis e baixas. Os principais fornecedores de equipamentos de tempo estão atendendo a essa necessidade de mercado através de freqüências e osciladores de alto desempenho com base em arquiteturas inovadoras para alcançar o maior Flexibilidade de frequência e jitter ultra-baixo.