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兴汉DTA 1164W探索5G时代的所有可能

发表时间:2021-08-20 17:22:11
趋势

全球疫情流行对社会有着持久的影响,因为它在很大程度上改变了我们的交流方式。当人们不能四处旅行和面对面交流时,互联互通需求激增,有线或无线,固定或移动,在我们的日常新标准中变得至关重要。5G宽带的到来恰逢其时,以适应IT网络上巨大的数据流量。5G FWA技术是为宽带提供无线连接的一种替代方式。FWA不仅取代了需要更长的时间和更多电缆基础设施投资的传统的有线连接,它还具有5G的所有关键优势:高带宽、高可靠性和低延迟。


更大的带宽意味着更多的人可以同时打在线电话、参加网络研讨会,甚至可以不间断地观看网络视频,也意味着,不用再到处跑来跑去查看设备上的信号条。低延迟能使我们能够以尽可能接近实时的速度接收信息,从而更关键的任务可以转移到在线模式。

 

 运营商和企业专业人士总是不可避免地在寻找替代方案。这些替代方案能够为他们带来最有效的部署和最佳预算的设备,以应对我们目前面临的快速变化的IT基础架构动态。



挑战

传统的CPE具有SDN/NFV特性,不易满足5G网络需求。基于传统CPE的服务和功能,通常通过安装在客户场所的固定功能专用盒子实现。设备的适应性和灵活性在动态环境中非常重要,这些特制的硬件管理复杂,升级成本高,且受供应商特定配置的限制,为动态环境增加了负担。

 

uCPE(通用客户端设备)允许网络平台供应商和系统集成商使用软件驱动和虚拟网络功能快速高效地部署托管服务。SDN(软件定义网络)使用SDN控制器来管理应用程序和网络设备之间的交互,这意味着所有设备被控制在一个控制中心,且网络设备和网络应用程序之间的通信是抽象处理的。SDN的主要优点之一是它增强了多域位置的网络可见性,帮助网络管理员识别并消除任何网络盲点。另一方面,NFV(网络功能虚拟化)减少了对专用基础设施的依赖,如路由器、防火墙和加密等大部分以前在专用硬件上执行的虚拟化网络功能,都可以作为软件部署在虚拟化服务器上。

 

因此,通用CPE将单个CPE(如防火墙、路由器和无线网关等)集成到一个白盒中,运行多个VNF。然而,与特制的设备相比,它仅在IT基础设施允许的连接点上提供更大的控制和灵活性。


更糟糕的是,一个国家的城市、郊区和农村环境中的IT基础设施可能存在巨大差异,更不用说全球了。虽然IT专业人士享受uCPE提供的成本节约和效率,但他们目前很难在提供互联网服务的同时解决存在于蜂窝网络中的“代沟”。


兴汉解决方案

兴汉最新uCPE- DTA 1164W基于 Intel Atom C3000 Refresh处理器(代号:Denverton-R),网络SoC最大16 GB DDR4 ECC内存,M.2 SATA 2242 Key M 8GB SSD,支持六个1GbE RJ45 copper端口和2个1GbE SFP+ fiber端口。前置以太网 I/O可选8个RJ45 copper端口代替。其他可选功能包括通过M.2 3042/3051接口的4G LTE或5G(sub 6G)模块,WiFi 5 & WiFi 6 mini-PCIe插槽,PoE支持高达30W(802.11at)配备72W 54V PoE电源适配器。可选拥有相同外壳的无风扇设计用于低噪音以及低维修率要求。此外,还可以单独订购TPM 2.0模块,以进一步增强抵御网络攻击的能力。

 

兴汉DTA 1164W集成了DPDK(数据平面开发套件),以优化处理器利用率和网络吞吐量。由于避开操作系统内核和管理器内核空间,DPDK可以显著提高数据包转发速度和吞吐量性能。 


Intel QuickAssist技术(Intel QAT)和Intel Virtualization技术(VT-x)进一步增强了安全性要求,IT/OT专业人士非常需要这些技术来实现安全连接和智能制造。DTA 1164W采用多处理器内核设计,以便在软件定义网络中运行虚拟化应用程序,支持丰富的开源软件集和多个网络协议栈。

 

DTA 1164W的性能在NSA(非独立)和SA(独立)5G环境中进行了测试。NSA 5G是一种在没有端到端的情况下提供5G网络服务的非独立组网架构,仍依赖于上一代(4G LTE)基础设施。而在独立组网中,设备直接连接到5G核心网络,不依赖4G网络基础设施。

 

 NSA环境下的上传和下载速度测试是由台湾最大的移动运营商之一中华电信(ChunghwaTelecom)进行的。测试配置和所有设置都收集到表1中,而测试拓扑如图1所示。通过无线连接使用速度测试(CLI)运行DTA 1164W的信号,向/从中华NSA基站发送/获取数据。DTA1164W在非独立5G架构下的最大上传速率为149.79Mbps,下载速率为763.32Mbps(如表3所示),满足5G数据传输的必要条件。

 
表1:5G NSA TEST CONFIGURATION

Items
Description
System
DTA 1164W
CPU
C3436L
Memory
8 GB (Transcend)
OS
Ubuntu 18.04.5 LTS 5.4.53
BIOS
G157T004
Sub 6G Module
Thales MV31-W
Sub 6G Driver
Linux-image-5.4.53_dfa1163-1.1.1_amd64.deb
Sub 6G Module FW
T99W175.F0.0.0.5.7.GC.004 1
Test Tool
NEXSEC NX 140F
Test Server
NEXSEC NX 140F


图 1. 5G NSA test topology
 

SA高速性能测试由源于台湾交通大学(NCTU)著名的网络基准实验室(NBL)的研发服务公司O'Prueba 运行,通过使用Amari Callbox和iPerf工具。Amari Callbox是一个用于功能和性能测试的5G核心网络模拟器。而iPerf是一个开源工具,用于测试两个网络节点之间的网络带宽。iPerf允许在两台主机之间生成TCP和UDP流量/负载,并可用于快速测量服务器(DTA 1164W)和客户端(Amari Callbox)之间的最大网络吞吐量。测试配置见表2。

 
表2:5G SA TEST CONFIGURATION

Items
Description
System
DTA 1164W
CPU
C3436L
Memory
8 GB (Transcend)
OS
Ubuntu 18.04.5 LTS 5.4.53
BIOS
5.13 (G157T006)
Sub 6G Module
Thales MV31-W
Sub 6G Driver
T99W175.F0.1.0.0.8.PN.001
Sub 6G Module FW
T99W175.F0.0.0.5.7.GC.004 1
Test Tool
iPerf Version: 2.0.10
Test Server
AMARI Callbox

 

测试拓扑如图2所示,DTA 1164W运行iPerf服务器工具,来自DTA 1164W的信号通过无线连接向Amarisoft Callbox发送/获取数据,Amarisoft Callbox模拟5G基站用UPF将数据包(IP、TCP和UDP)转发到iPerf客户端进行分析。如表3所示,在SA 5G环境中,DTA 1164W的上传速率为32Mbps,下载速率为498Mbps(该数字仅供参考,不定义为上限)。


 
图2. 5G SA test topology
 

 研究结果表明, DTA 1164W已经可以被部署在5G NSA和SA网络中,它作为可长期应用的uCPE,是中小企业从NSA发展到SA的理想选择。


表3:DTA 1164W SPEED PERFORMANCE RESULTS FOR NSA AND SA 5G ENVIRONMENT

Items
Upload
Upload
NSA (Chunghwa Telecom Base Station)
149 Mbps
763 Mbps
SA (O’Prueba)
32 Mbps
498 Mbps

 
结论

兴汉 DTA 1164W旨在提供一组丰富的可选功能,使IT专业人员能广泛的在各种应用场景和用例中部署这些盒子,包括5G公网和专网。


Intel Atom处理器C3000R系列为uCPE带来了关键的Intel技术。这种低功耗的SoC非常适合用于需要高密度和高I/O集成的各种轻扩展工作负载,几乎涵盖了路由器、交换机、存储和安全设备等所有网络应用。

 

另一个正在迅速改变技术格局的因素是网络边缘。随着更强大的计算能力从总部数据中心(COs)转移到支持SDN和NFV的架构,uCPE正在成为以可持续的成本支持必要服务交付(比如视频流)的新焦点。在边缘部署支持服务的单元有助于降低核心网络的负载并增强最终用户的体验。


DTA 1164W提供出色的每瓦性能和PoE功能。兼容Wi-Fi 5/6和4G LTE/5G支持多种连接的灵活性,从而轻松满足5G时代的所有需求。其硬件增强的安全性和灵活的云接入连接满足了当今的应用,如智能城市、工业物联网和智能制造。兴汉的DTA 1164W是一个很好的解决方案,它具有多种连接的灵活性、高扩展性,帮助用户创建安全连接并探索5G时代的所有可能。


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