Появляется бум центра обработки данных
В настоящее время ведутся некоторые из наиболее интересных технологических изменений, таких как 100G Ethernet, которые используются в центрах обработки данных и сетях радиодоступа, а переход на высокоскоростной волоконно-оптический Ethernet приводит к необходимости использования высокопроизводительных продуктов для частотного и частотного контроля.
Поскольку традиционные предприятия быстро меняют свою рабочую нагрузку на инфраструктуру облачных облачных инфраструктур, обеспечивая огромный глобальный инвестиционный бум в центрах обработки данных, в дополнение к растущему спросу на малую задержку, центры обработки данных сталкиваются с уникальными проблемами с точки зрения рабочих нагрузок Обработка распределяется между несколькими вычислительными узлами, в то время как большая часть трафика центра обработки данных остается в центре обработки данных. Современные центры обработки данных оптимизируют свою сетевую архитектуру для поддержки распределенных операций виртуализации, подключая каждый коммутатор друг к другу, что Известно как «Hyperscale Computing». Одной из основополагающих технологий, которые делают сверхбольшой масштабный бизнес-бизнес привлекательным, является высокоскоростной Ethernet, как показано на рисунке 1. Переключатели центров обработки данных быстро перемещаются до 25G, 50G и 100G Ethernet для ускорения передачи данных и повышения эффективности сети.
Рисунок 1 Переключатель центра обработки данных на 25/50 / 100G Ethernet
Источники данных: исследование рынка Dell'Oro, обновление коммутатора Ethernet, (1/2017)
Переход от 10G до 25/50 / 100G Ethernet приводит к тому, что производители оборудования для центров обработки данных модернизируют коммутаторы и получают доступ к портам на более высокие скорости, что, в свою очередь, требует более эффективных решений с низким временем дрожания. В этих приложениях требуются сверхнизкие частоты джиттера и генераторы, поскольку высокочастотный шум может приводить к недопустимо высоким частотам ошибок при битах или сбоям связи. В таблице 1 показаны типичные требования к времени для Ethernet PHY, переключателей и коммутационных материалов. Безопасным и надежным способом внедрения высокоскоростной сети Ethernet является использование источников ультранизкого уровня джиттера, которые обеспечивают превосходный допуск к дрожанию для этих спецификаций (Таблица 1).
Значительное увеличение передачи данных LTE-Advanced в ключевую технологию
Поскольку беспроводные сети перейдут с 4G / LTE на LTE-Advanced и 5G в течение следующих нескольких лет, в беспроводной сети произойдут огромные изменения, а беспроводные сети нового поколения, оптимизированные для мобильной активности данных, которые, как ожидается, вырастут к 2021 году Exabyte 49 в месяц, в семь раз больше, чем в 2016 году. Чтобы поддержать этот экспоненциальный рост потребностей в пропускной способности, беспроводные сети пересматривают и оптимизируют передачу данных. Сеть радиодоступа (RAN) Высокоскоростной Ethernet Ожидается, что широкое внедрение будет ключевым элементом этого технологического прогресса.
В сети радиодоступа 4G / LTE функции обработки RF и базовой полосы, выполняемые базовой станцией, делятся на независимые модули удаленного радиоприемопередатчика (RRH) и централизованные модули основной полосы (BBU). Как показано на рисунке 2, каждый RRH подключаются к ББД по выделенному оптическому волокну на основе протокола общего радиоинтерфейса (CPRI), который позволяет им заменять соединение между радиоприемопередатчиком (обычно расположенным в башне базовой станции) и базовой станцией (обычно расположенной вблизи земли) Выделенные медные и коаксиальные кабели. Распределенная архитектура позволяет размещать BBU в более удобном месте для упрощения развертывания и обслуживания. Несмотря на более высокую эффективность, чем традиционные беспроводные сети 3G, пропускная способность ограничена скоростью линии CPRI (обычно 1 Гбит / с До 10 Гбит / с), сетевая архитектура ограничена. Кроме того, CPRI-соединение представляет собой двухточечную связь, а RRH и BBU обычно развертываются рядом друг с другом<2km至20km), 这限制了网络部署的灵活性.
Рисунок 2 Беспроводная сеть доступа 4G / LTE (CPRI)
В рамках эволюции 5G беспроводная индустрия переосмысливает архитектуру базовой станции. Соединение между базовыми и радиокомпонентами, известными как сети Fronthaul, является ключевой областью для оптимизации. С потребностью в сетях Fronthaul с более высокой пропускной способностью для поддержки высокоскоростных мобильных данных Новые функции LTE включают в себя агрегацию операторов и крупномасштабную MIMO. Кроме того, плотность сети и принятие Small Cell, Pico Cell и Micro Cell приведут к дополнительным требованиям к пропускной способности для интерфейсной сети. Чтобы минимизировать CAPEX и OPEX, 5G Архитектура Cloud-RAN (C-RAN) будет использоваться для применения централизованной обработки базовой полосы (C-BBU) к нескольким RRH.
Новые стандарты для Fronthaul были разработаны для поддержки эволюции C-RAN. Рабочая группа IEEE1904 Access Network (ANWG) разрабатывает новый стандарт Radio over Ethernet (RoE) для поддержки инкапсуляции CPRI в сетях Ethernet Новый стандарт увеличит использование сетей Fronthaul путем объединения трафика CPRI с нескольких RRH и малых ячеек по одной линии RoE. Другая рабочая группа - интерфейс Fronthaul (IEEE 1914.1 следующего поколения) - пересматривает RF и Первый уровень разделения между базовой полосой для поддержки большей обработки уровня 1 в RRH NGFI позволяет интерфейсу Fronthaul переходить от двухточечного соединения к многоточечным топологиям, тем самым увеличивая гибкость сети и обеспечивая Лучшая координация между базовыми станциями Новый 5G Front-Haul CPRI Standard (eCPRI), который планируется выпустить в августе 2017 года, описывает новое функциональное подразделение функциональных возможностей базовой станции и поддерживает транспорт CPRI через Ethernet.
Эти новые стандарты Fronthaul создают потребность в быстродействующем временном решении, которое требует поддержки частот RRH, Small Cell, Pico Cell и Ethernet. Эти новые решения обеспечивают единый дизайн аппаратного дизайна со всех частот до одного небольшого размера IC возможности.
Еще одна ключевая задача - точное синхронизация и синхронизация. Исторически, мобильные сети 3G и LTE-FDD были синхронизированы по частоте для синхронизации всех сетевых компонентов с очень точной и точной первичной базовой частотой, которая обычно поступает от спутниковой системы GNSS (GPS, BeiDou). Эти системы требуют частотной точности 50 ppb на радиоинтерфейсе и 16 ppb в сети Backhual на интерфейсе базовой станции. LTE-TDD и LTE-Advanced сохраняют эти требования точности частоты, но добавляют Очень строгие требования к синхронизации фазы (± 1.5us) являются ключевыми требованиями для реализации новых функций, таких как усиленная межсистемная координация помех (eCIC) и координированная многоточечная (CoMP), чтобы максимизировать качество сигнала и спектральную эффективность. Ожидается, что эти требования к синхронизации фаз будут еще более усилены наступающим стандартом 5G.
Рисунок 3: Сеть радиодоступа LTE-Advanced
На рисунке 5 показана сетевая архитектура LTE-Advanced, в которой несколько RRH подключены к централизованному BBU по сети с пакетной сетью eCPRI, а синхронизация фазы / частоты обеспечивается синхронизацией IEEE 1588v2 / SyncE IEEE 1588 / SyncE, реализуемой на RRH и централизованных ББД И фазовая синхронизация. Более высокая пропускная способность. Сеть 100GbE используется для включения трафика Backhual для каждого ББД в базовую сеть. Теперь доступны более эффективные и гибкие решения синхронизации, упрощающие генерацию и распространение частоты в приложениях LTE-Advanced И синхронизация.
Снизить затраты на передачу данных для создания новых сервисов
Ethernet широко используется в центрах обработки данных и беспроводных сетях для более эффективного использования сети и передачи данных с меньшими затратами, а также для предоставления новых функций и услуг поставщика услуг. В этих инфраструктурных приложениях, Основанный на сетях Ethernet, стимулирует спрос на более гибкие решения с более низким временем дрожания. Поставщики оборудования с большим сроком поставки удовлетворяют эту потребность рынка благодаря высокопроизводительной частоте и генераторам на основе инновационных архитектур для достижения наибольшего Частотная гибкость и ультранизкий джиттер.