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營運效率

解決 5G OpenRAN 的設計難題

概念圖展示了 5G 連接遍布城市景觀。

5G 問世成為全球產業界目光的焦點,為大規模高速連線開啟了全新的可能性。以製造業與智慧城市這類產業別為例,5G 將遠距設施整合為完整系統,實現前所未有的可見度與回應能力。

然而,公用 5G 網路卻無法滿足諸多應用的需求。這類應用正好是私有 5G 網路能大放異彩的地方。嵌入式電腦主機板與模組供應商 congatec基礎架構市場區隔經理 Zeljko Loncaric 表示:「為了充分利用 5G 的功能,對於自訂基礎架構的需求孔急」,並且指出安全性、即時可靠性與網路彈性則是其中幾項關鍵需求。

量身自訂解決方案以及採用私有 5G 網路的需求日益增長,時間點正好與 OpenRAN 這類開放式標準問世不謀而合。這項轉變對電信設備製造商(TEM)而言是千載難逢的機會,因為從今以後再也不用受寡占市場束縛。Loncaric 表示,反之,OpenRAN 的開放式介面與標準則可促進供應商百家爭鳴,而這正是 TEM 策略的重點。

為 OpenRAN 開啟全新可能性

長久以來,TEM 必須克服重重難關,才能打造利用 OpenRAN 功能的 5G 解決方案。具體而言:

  • 整合不同來源的元件,同時兼顧高效能與低成本。
  • 確保安全機制穩定可靠。這個問題對於以私有 5G 網路為目標的 TEM 格外急迫,因為這類網路託管的資料往往價值不容小覷。
  • 為惡劣環境設計設備。(5G 無線電覆蓋範圍有限,意味著設備通常部署在偏遠地區。)
  • 確保解決方案可符合各種部署需求有效擴充。

因此,congatec 開發的解決方案可讓 TEM 加速上市。conga-HPC/sILH 平台專為預先整合最複雜的系統元素而設計。這套解決方案包括核心網路的回程網路連線、兩個 RF 天線模組、一個 Intel® Xeon® D 處理器、一個安全的前向錯誤修正(FEC)加速器,以及完整的 FlexRAN 軟體堆疊。

Loncaric 表示,這個技術套件適合所有類型的 5G 無線存取網路配置。TEM 使用 conga-HPC/sILH 之後,可以專注發展核心能力,將特定 IP 留在公司內部,提供信任度與設計安全性高的 5G OpenRAN 伺服器。

COM-HPC 在打造穩定安全 5G 基礎架構時所扮演的角色

這個平台的核心是搭載 Intel Xeon D 處理器的 COM-HPC 伺服器尺寸 D 模組。這個組合提供 5G 應用方案所需的效能、效率與安全功能。值得注意的是,特定模組支援 -40°C 到 85°C 的極端溫度範圍,支援 OpenRAN 伺服器部署在有空調的伺服器機房外。

這些模組插入 Intel 的平台載板,為開發 5G 基礎架構提供穩定可靠又靈活的基礎。舉例而言,載板支援各種介面與加速技術,協助 TEM 精簡設計流程。

Loncaric 表示:「這款載板是極為彈性靈活的參考平台,不僅展現了我們產品選擇的成效,更為 TEM 提供了強有力的支援。載板搭配 COM-HPC Server 模組後實現的快速自訂組建,需要 RAN 伺服器通常沒有的連線與介面。」

實現私有 5G 網路的安全性與彈性

這個平台為了克服 5G 的安全問題,搭載 Intel® Software Guard Extensions,讓頻道設定及 5G 控制功能之間的通訊得以安全無虞。內建的 Crypto Acceleration 不僅降低完整資料加密對效能的影響,更提升了加密密集型工作負載的效能。

這個平台採用同步乙太網路(SyncE)與數位鎖相迴路(DPLL)振盪器,時間控制精確。這些技術是將節點與 5G 基礎架構同步的關鍵。

這些技術相輔相成,讓 TEM 能大幅減少設計工作,加速上市時間。此外,這個解決方案的模組化性質將投資報酬率與永續性最佳化,因為系統只需簡單交換模組即可輕鬆擴充與升級。Loncaric 表示,相較於更換一整套系統,這個方法減少的升級成本最高可達 50%。

展望:私有 5G 網路與 OpenRAN 的未來發展

congatec 將平台的成功歸功於與 Intel 的夥伴關係。

Loncaric 解釋:「電信是個很難打入的市場,一直到十年前左右,這個市場根本形同不可能的任務。」「我們與 Intel 成為合作夥伴,透過 O-RAN Alliance 這類計畫逐步打進這個市場。自此之後,我們發布了多項全新標準,其中採用 Intel Xeon D 的最新標準,非常適合校園網路與工業環境等多種利基應用方案。」

展望未來,congatec 計劃開發更多為 TEM 提供更高效能的解決方案。除此之外,該公司還打算繼續深耕開放式標準與邊緣運算專業知識。

Loncaric 表示:「我們相信,我們對於開放式標準的承諾,以及我們在邊緣運算與工業應用方面的豐富經驗,讓我們成為多個市場區隔 5G 技術的主要廠商。我們透過持續創新,以及與 Intel 這類領先業界的夥伴合作,致力於推動新一代通訊網路的發展,確保網路持續符合新式應用不斷變化的需求。」

5G 市場持續演進之際,對於讓 TEM 滿足 5G OpenRAN 部署瞬息萬變的需求,conga-HPC/sILH COM-HPC 平台這類解決方案舉足輕重。這個平台提供強大的彈性整合式基礎,讓 TEM 能夠加速創新,實現新一代 5G 基礎架構。

 

本文由 insight.tech 編輯總監 Christina Cardoza 編審

作者簡介

Brandon is a long-time contributor to insight.tech going back to its days as Embedded Innovator, with more than a decade of high-tech journalism and media experience in previous roles as Editor-in-Chief of electronics engineering publication Embedded Computing Design, co-host of the Embedded Insiders podcast, and co-chair of live and virtual events such as Industrial IoT University at Sensors Expo and the IoT Device Security Conference. Brandon currently serves as marketing officer for electronic hardware standards organization, PICMG, where he helps evangelize the use of open standards-based technology. Brandon’s coverage focuses on artificial intelligence and machine learning, the Internet of Things, cybersecurity, embedded processors, edge computing, prototyping kits, and safety-critical systems, but extends to any topic of interest to the electronic design community. Drop him a line at techielew@gmail.com, DM him on Twitter @techielew, or connect with him on LinkedIn.

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