关于DCSG你所需要知道的一切

关于DCSG你所需要知道的一切

分解式蜂窝基站网关(DCSG)是许多服务提供商在其基站部署的解决方案,以执行多功能回程。DCSG将来自多功能白盒平台的好处与开发者的开放网络生态系统相结合,以创造其服务功能。

 

这份终极指南将告诉你关于分解式基站网关的一切信息。

 

  1. 什么是蜂窝基站网关?
  2. 什么是DCSG?
  3. DCSG对电信行业的好处
  4. 为什么从DCSG开始?
  5. DCSG的历史
  6. DCSG硬件特性
  7. DCSG软件功能
  8. DCSG使用案例
  9. 哪里可以找到DCSG
  10. DCSG的选项有哪些?

 

什么是蜂窝基站网关?

基站网关在运输网络中的位置

 

蜂窝基站网关或蜂窝基站路由器是一个L2/L3设备,它将移动数据流量从蜂窝接入网(蜂窝基站)聚集起来,并将其传输回服务提供商的核心网络。这使得基站路由器成为电信回程网络的一个组成部分。

 

聚集来自基站的数据意味着现代的基站路由器将能够适应2G/3G/4G蜂窝技术,具有支持QoE的各种功能,包括时间同步、连接和路由协议。

 

如前所述,基站路由器是主要由电信服务提供商使用的设备。基站路由器的物理位置通常是在室外机柜中,或位于服务提供商所拥有的基站的一个房间中,而且很可能在基带单元的手臂范围内。

基站机柜内的基站设备

 

数据中心和云将在5G的数字化转型中发挥巨大作用。服务交付将在很大程度上依赖于边缘云处理和云互联服务。UfiSpace和Arrcus参与了以太网VPN(EVPN)和IPVPN的几个互操作性测试案例,包括支持提供E-Line服务的运营商以太网服务、实现子网之间EVPN扩展的集成路由和桥接(IRB)功能以及SR-MPLS内的MAC移动性。

 

 

什么是DCSG?

DCSG,或称分解式蜂窝基站网关,是一个开放的网络基站路由器,其软件功能与硬件组件已经解耦。基站路由器是作为一个使用商家芯片的白盒平台建立的,能够使用标准化的API整合不同解决方案供应商的网络操作系统。

基站路由器与分解式基站网关

 

DCSG为所有开发者打开了大门,使他们能够在该平台之上建立自己的解决方案,并进入回程市场。这刺激了快速创新,并引入了更多的供应商,他们有可能为服务提供商提供新的和改进的解决方案。

 

 

 

DCSG对电信行业的好处?

DCSG(分解式蜂窝基站网关),是一个解决方案,通过消除诸如以下障碍,使电信服务提供商能够高效和经济地部署5G网络。

– 缺少可用于促进创新的硬件和软件选择

– 实现多厂商环境的有限互操作性

– 多厂商整合的不合理的许可做法

– 可供选择的专有解决方案有限

 

这些都是服务提供商在2G、3G和4G部署期间在其移动网络中部署基站路由器时所面临的问题。

 

 

 

为什么要从DCSG开始?

网络中有许多部分可以部署分解和开放的网络解决方案,但许多服务提供商都从DCSG开始。服务供应商之所以从DCSG开始,是因为基站是实现投资回报(ROI)的最简单和最快的方式。

 

以下是服务供应商开始使用DCSG的一些原因。

– 交通模式比网络的其他部分更简单

– 他们可以零散地升级,并尽量减少对运营商网络的其他部分的干扰

– 以最小的投资轻松启动

– 使得接入网络能够满足5G RAN严格的时间要求

– 为未来流量的激增准备好回程能力

 

不熟悉分解和开放网络解决方案的服务提供商可以利用DCSG作为一种方式来更好地了解实施和维护过程。

 

 

 

DCSG的历史

最早已知的分解式蜂窝基站网关路由器的概念是由AT&T在2017年推出的,当时他们开始为在其网络中引入电信白盒进行试验。当时他们正与英特尔和博通合作,并与基于Linux的操作系统合作。AT&T正在开发它,作为白盒基站网关路由器(CSGR)。DCSG一词是后来由电信基础设施项目(TIP)创造的,当时他们将分解式基站网关作为其OOPT小组的一个子项目推出。

 

2018年2月,主要的电信公司沃达丰、西班牙电信、Orange、TIM和其他公司开始通过电信基础设施项目进行合作,为其版本的分解式基站网关制定规范。到2018年10月,TIP发布了他们的DCSG规范,而AT&T将他们的白盒基站网关规范贡献给了开放计算项目(OCP)。

DCSG发展时间表

 

最早在运营商网络中部署DCSG的是AT&T和Telefonica在2019年进行的。截至2021年,DCSG正在被部署到北美、南美、欧洲、中东和东南亚的几个服务提供商网络中。

 

 

 

DCSG的硬件特点

DCSG的主要硬件组件包括ASIC、服务端口接口、定时同步接口、环境兼容性、电源和冷却。

 

DCSG的ASIC

分解式基站网关是用白盒平台构建的,因此不言而喻,DCSG的ASIC是一个商业硅。商业芯片允许ASIC的商业供应用于开发,这反过来又因规模经济而降低了采购成本。DCSG最广泛使用的芯片来自Broadcom的StrataDNX®系列,特别是Qumran-AX、Qumran-UX、Qumran2a和Qumran2u。

用于DCSG的Broadcom芯片的比较

 

DCSG端口接口

DCSG端口接口应包括对传统(2G/3G/4G)以及5G基带设备的良好兼容性组合。对于支持传统技术的端口速度,DCSG可能有100M、1G或10G的端口,有各种外形尺寸,如RJ45、SFP和SFP+。为了支持5G,它可以提供高达25G、40G、100G或400G,外形尺寸为SFP28、QSFP28和QSFP-DD。较新的技术和功能也被引入DCSG,如灵活以太网(FlexE)、MACSec,甚至OpenZR+,以实现传输网络的IP和光网络融合。

DCSG的端口接口

 

 

DCSG时间同步

由于DCSG的主要应用之一是在基站,定时同步将是DCSG功能的一个关键部分。时间同步影响到移动网络维持QoS(服务质量)的能力,并且随着5G应用的时间关键性,它正成为接入网络的一个越来越重要的方面。

 

一个可靠的DCSG应该有能力支持定时同步的功能,如符合ITU-T同步以太网(SyncE)和IEEE 1588v2。为了给服务提供商提供更多的灵活性,DCSG应该有必要的定时接口,如GNSS、1PPS、10MHz、TOD和BITS。

 

DCSG的物理特征

DCSG的尺寸应该是紧凑的,因为它最有可能被安装在户外机柜或基站的房间里,空间非常有限。DCSG的物理设计应进一步适应其只从室外机柜的一侧进行访问。因此,重要的是,DCSG的所有特性、功能和端口接口都可以从前面板访问。

 

基站的目的是将移动覆盖延伸到有人的地方,这意味着基站将位于从阿拉斯加寒冷的冬天到佛罗里达炎热潮湿的夏天的环境中。DCSG应该能够抵御这些类型的气候。

 

除了高温和低温之外,DCSG还应该在面临温度冲击、高湿度和地震时保持功能。在美国,NEBS(网络设备建筑系统)认证通常被用作DCSG是否能承受更恶劣环境的准则。在某些情况下,主要的服务提供商,如AT&T和Verizon,在NEBS的基础上有自己的检查清单,这就更进一步了。

 

 

无风扇DCSG

会有这样的情况,基站往往建在可能不容易到达的地方,比如在乡下,在山上,甚至在沼泽。这使得维护工作成为服务提供商的沉重负担。在某些情况下,需要乘船或乘坐直升机才能到达僻静的小区现场,这不仅成本高,而且很危险。DCSG应该以延长寿命的方式构建,但要进一步减少服务提供商的这些类型的负担,就要使用无风扇DCSG。

UfiSpace S9502-16SMT无风扇DCSG

 

无风扇DCSG最大限度地减少了分解式基站网关内的移动部件数量,以进一步降低机械故障的可能性。DCSG没有依赖机械风扇,因为机械风扇会消耗更多的能量,而且容易磨损,而是利用散热片从组件中吸取热量,并利用自然气流进行散热。

 

 

 

DCSG的软件功能

DCSG对服务提供商的主要优势之一是可以选择他们希望在基站网关之上运行的软件功能。自2018年DCSG成立以来,软件供应商的生态系统成倍增长,涵盖了IP Infusion、Capgemini Engineering和ADVA等世界知名解决方案供应商。

 

在开放式网络生态系统的创新性质的推动下,新的软件功能也在不断推出。这非常符合服务提供商最初开始分解基站网关时的希望。

 

以下是根据电信基础设施项目,DCSG的一些软件功能。

– OSPFv2 (RFC 2328)

– OSPFv3用于使用IPv6的场景(RFC 5340)

– 用于CE到PE通信的eBGP

– OSPFv2/v3用于CE到PE的通信

– 用于IPv4的IS-IS

– IPv4和IPv6兼容映射的IS-IS

– IS-IS准备支持IPv6和IPv4/IPv6双栈

– 支持MACSec

– 在没有实施MACsec的地方支持EAP-TLS IEEE 802.1x

– 支持MD5,以便与其他NEs/DCSG相互认证

 

 

DCSG将包括Netconf(RFC 7803)和PCEP接口,以便与软件定义网络(SDN)控制器兼容。此外,对于高级监测和遥测功能,DCSG将支持gRPC网络管理接口(gNMI)、gPB(谷歌协议缓冲区)proto3进行编码,以及基于YANG模型的数据导出(建模)。

 

 

 

DCSG使用案例

正如AT&T和亚太电信所看到的,DCSG的主要用例是为移动传输IP/MPLS网络进行2G/3G/4G/5G回程。

 

然而,DCSG的开放网络性质允许在同一个白盒平台上实现几个不同的回程应用。除移动回程的基站聚合外,其他应用包括:

– 微波回程的室内单元

– 供应商边缘路由器

– 支持TSN的前兆聚合

– 支持OpenZR+的DCI和区域回程系统

– 私人5G网络

DCSG在电信运输网络中的使用案例

 

 

哪里可以找到DCSG?

开放和分解的特点意味着总会有新的供应商提供他们版本的DCSG,当然,部署经验和能力是很重要的。对于那些不确定在哪里可以找到DCSG供应商的人,他们可以访问电信基础设施项目(TIP)和开放计算项目(OCP)的市场。这是两个历史最悠久、规模最大的分解式基站网关的生态系统。

 

点击这里访问电信基础设施项目的市场。

点击这里访问开放计算项目的市场。

 

 

 

哪些是DCSG选项?

并非每个基站都会相同。根据机柜间距、电力供应、气候、交通甚至部署的服务,对DCSG会有不同的要求。DCSG选项必须具有足够的通用性,以适应服务提供商的具体需求。下图显示了不同速度、容量和端口密度的不同DCSG选项。

按速度、容量和端口密度划分的DCSG选项

 

 

UfiSpace提供经过现场验证的DCSG,有各种速度、容量和端口密度选项。如果您想获得我们的DCSG样品,请联系我们的销售团队。

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