Sự phổ biến nhanh chóng của điện thoại thông minh và máy tính bảng cùng với nhiều dịch vụ điện toán đám mây mới trong thập kỷ qua đã dẫn đến sự tăng trưởng bùng nổ về lưu lượng dữ liệu di động. Các nhà khai thác đang hỗ trợ tăng trưởng lưu lượng dữ liệu di động bằng cách tăng băng thông của mạng thông tin di động. Đây là động lực quan trọng cho sự thay đổi hoàn toàn trong hệ thống thông tin di động với việc áp dụng mạng truy cập vô tuyến tập trung (C-RAN).
Một động lực khác quan trọng đối với các nhà khai thác là giảm chi phí vận hành mạng. Sử dụng C-RAN, Fronthaul di động được cấu hình với đơn vị băng tần cơ sở tập trung (BBU) điều khiển nhiều đơn vị đầu vô tuyến từ xa (RRH) phân tán tại các vị trí ăng-ten. BBU và RRH được kết nối thông qua các giao diện có mục đích chung, phổ biến nhất là (CPRI – (Common Public Radio Interface) hoặc trong một số trường hợp là (OBSAI – (Open Base Station Architecture Initiative).
Nhiều nhà mạng di động đã triển khai kiến trúc mới này, trong đó vô tuyến truyền thống được tách thành đơn vị băng tần cơ sở (BBU) và đầu vô tuyến từ xa (RRH). Điều này cung cấp khả năng thay thế cáp RF đồng trục (cáp Feeder) từ thiết bị vô tuyến ở chân tháp đến dải ăng-ten trên đỉnh tháp bằng cáp quang. Cáp RF có những hạn chế ở chỗ chúng bị có thể bị suy giảm hiệu suất theo thời gian hoặc mất kết nối do hư hỏng, ăn mòn, tiếp xúc kém. Sử dụng cáp quang không những giúp nhà mạng di động loại bỏ được các hạn chế do cáp đồng RF gây ra, mà còn làm giảm chi phí, thời gian bảo trì, khắc phục sự cố với quy trình đơn giản hơn.
CPRI là gì?
CPRI (Common Public Radio Interface) hay nghĩa tiếng Việt “Giao diện vô tuyến công cộng chung” là một đặc điểm kỹ thuật cho mạng truyền thông không dây xác định các tiêu chí chính để giao tiếp vận chuyển, kết nối và truyền thông điều khiển giữa các đơn vị Băng tần cơ sở (BBU) và các đơn vị vô tuyến từ xa (RRU), còn được gọi là đầu vô tuyến từ xa (RRHs ). Thông số kỹ thuật đang được phát triển bởi một số các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) bao gồm Nokia, Huawei Technologies, Ericsson AB và NEC Corporation.
CPRI hỗ trợ giao thức trong băng tần L1, Điều khiển liên kết dữ liệu mức cao (HDLC) và Ethernet để cấu hình và quản lý dữ liệu. Các kiểu dữ liệu khác được CPRI hỗ trợ bao gồm đồng bộ hóa để căn chỉnh khung và thời gian. Đặc tả CPRI không phải là một tiêu chuẩn, nhưng nó bổ sung cho các khuôn khổ 3GPP và 3GPP2 (3G và LTE). Các nhà sản xuất thiết bị gốc OEM hỗ trợ CPRI cũng đang làm việc trên một cập nhật mới gọi là eCPRI, sẽ hỗ trợ giao diện người dùng 5G qua Ethernet. Các tính năng trong eCPRI bao gồm giảm thiểu yêu cầu băng thông với ánh xạ CPRI và linh hoạt hơn cho các nút CPRI và eCPRI giao diện người dùng.
OBSAI là gì?
OBSAI (Open Base Station Architecture Initiative) là tiêu chuẩn mở cho thị trường các trạm gốc của mạng di động với hy vọng sẽ làm giảm nỗ lực phát triển và chi phí truyền thống liên quan đến việc tạo ra các thiết bị trạm gốc. Tương tự như CPRI, OBSAI là một đặc điểm kỹ thuật cho mạng truyền thông không dây xác định các tiêu chí chính để giao tiếp vận chuyển, kết nối và truyền thông điều khiển giữa các đơn vị Băng tần cơ sở (BBU) và các đơn vị vô tuyến từ xa (RRU), còn được gọi là đầu vô tuyến từ xa (RRHs ). Thông số kỹ thuật đang được phát triển bởi một số các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) bao gồm Nokia, Samsung, ZTE, Hyundai, LG Electronics.
Đo kiểm CRPI/OBSAI
Triển khai các chức năng của trạm gốc theo cách truyền thống là đặt đồng thời cùng với tháp radio ở chân ăng-ten hoặc tầng hầm của một tòa nhà cao tầng.
CPRI và OBSAI giới thiệu một mô hình tập trung trong đó một REC (Bộ điều khiển thiết bị vô tuyến – Radio Equipment Controller) có thể quản lý nhiều RE (Thiết bị vô tuyến – Radio Equipment). REC có thể thực tế ở vị trí xa các tháp radio tập trung trong nhà và vị trí được kiểm soát nhiệt độ. Các liên kết quang học CPRI / OBSAI giữa REC và RE cho phép kêt nối ở khoảng cách xa mà không bị mất hoặc suy giảm tín hiệu.
Các phép đo kiểm tra gồm: BERT, CPRI Rates, Latency Measurement, CPRI Layer 2, Bi-directional Monitor Mode.
CPRI Testing
- Common Public Radio Interface standard (CPRI) link performance verification
- Supports all Rate Options up to CPRI 10 (from 614.4 Mbps to 24.33 Gbps) per CPRI Specification v7.0
- Layer 2 Framed BER testing with PRBS stress patterns
- REC/BBU (master) and RE/RRH (slave) emulation
- Latency measurements
- Dual-port operation and bi-directional monitoring mode
- CPRI Hyperframe Capture
Đo kiểm eCRPI
Như các giải pháp fronthaul hiện tại dựa trên CPRI hoặc OBSAI hiển thị các hạn chế đối với việc triển khai 5G trong tương lai, hiệp hội các nhà cung cấp giao thức CPRI đã phát hành một Ethernet mới dựa trên giao thức fronthaul: eCPRI. eCPRI được thiết kế để tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt hơn mang lại bởi các tiêu chuẩn 5G:
- Tăng băng thông.
- Khả năng mở rộng băng thông và tính linh hoạt.
- Độ trễ thấp.
- Tính linh hoạt trong các tùy chọn phân chia chức năng giữa các Thiết bị Từ xa (RU) và Đơn vị tập trung (CU).
Để đảm bảo rằng các yêu cầu nghiêm ngặt của mạng 5G được đáp ứng trong fronthaul, tài liệu yêu cầu về Mạng truyền tải eCPRI thiết lập các lớp dịch vụ cho dữ liệu và lưu lượng C&M. Với đầy đủ khả năng tạo lưu lượng truy cập eCPRI tốc độ dòng và độ chính xác cao đo độ trễ một chiều, máy đo VeEX RXT6200 cung cấp các công cụ cần thiết để đảm bảo rằng mạng truyền tải eCPRI đã sẵn sàng để triển khai 5G.
- Test Interfaces: 25GBase-R w/RS-FEC support, 10GBase-X.
- Đồng hồ tham khảo: Atomic 1PPS, 2.048 Mbps, 2.048 MHz, 1.544 Mbps, 1.544 MHz, 10 MHz, 1 PPS, GPS 1PPS* (Tùy chọn Atomic Clock, GPS)
eCPRI Testing
- 25G eCPRI
- Dual-port testing capabilities
- RS-FEC support
- Multi-stream testing up to 32 independant streams
- Throughput testing at Layer 2 and Layer 4
- IPv4 and IPv6 support
- Q in Q (VLAN stacking) and MPLS support
- High accuracy One-Way-Delay latency measurement (GPS assisted)
- Line rate packet capture
Các thiết bị đo kiểm CPRI/eCPRI
