Diseño de equipos
Al igual que las implementaciones de red, el diseño de sincronización de equipos de redes Open RAN requiere una planificación y un diseño adecuados. Para satisfacer los límites de sincronización de la red, el equipo utilizará una combinación de marcas de tiempo, bucles de bloqueo de fase avanzados (PLL), software robusto para soporte PTP y osciladores de precisión.
La primera pieza clave del diseño es el sincronizador del sistema, que consta de varios PLL avanzados. El sincronizador proporciona filtrado de fluctuación y fluctuación para relojes SyncE, monitorización de reloj de referencia de entrada y conmutación de referencia sin hits y un oscilador de control numérico para un control preciso del reloj PPS/PTP. Los PLL también proporcionan anchos de banda capaces de bloquearse directamente a fuentes de reloj PPS.
Marcas de tiempo precisas, software PTP y un algoritmo avanzado gestionarán el tráfico PTP y proporcionarán los cálculos de ajuste necesarios para realizar un seguimiento preciso de la fase y el tiempo del T-GM. Finalmente, el oscilador de precisión es fundamental para garantizar que se cumplan los parámetros de rendimiento generales y de retención adecuados.
Estos componentes básicos son los mismos para la O-DU, la O-RU y cualquier conmutador que participe en la distribución de temporización. La implementación real de los bloques funcionales puede diferir según el caso de uso. Por ejemplo, el oscilador de precisión puede variar dependiendo de los requisitos de reserva para cada elemento de red particular.
Se requerirá que una O-DU tenga más estabilidad y soporte tiempos de espera más prolongados que la O-RU. Debido a esto, los diseños O-RU pueden utilizar TCXO o mini OCXO de gama alta, mientras que una O-DU puede utilizar un OCXO más caro.
Mejora de latencia de tiempo
Se pueden utilizar varias técnicas para mejorar la precisión general del tiempo dentro de un equipo en cualquier red Open RAN. Estas técnicas van desde elementos de diseño básicos, como colocar la marca de tiempo lo más cerca posible del borde del equipo, hasta una calibración del sistema más compleja para la gestión de fases dentro del sistema. El uso de SyncE y más específicamente el eEEC tal como se define en la norma G.8262.1, proporciona una referencia de frecuencia estable que mejora en gran medida el rendimiento general de fase para configuraciones híbridas.
Cuando se utiliza con protocolos de seguridad, como MACsec, se debe tener cuidado para garantizar que el cifrado/descifrado agregue un retraso mínimo o nulo a la función de marca de tiempo. El rendimiento del algoritmo avanzado y la estabilidad del oscilador de precisión también deben diseñarse y seleccionarse adecuadamente para proporcionar el rendimiento necesario.
Para diseños más complejos, garantizar que todos los componentes de sincronización involucrados en la distribución del reloj PPS minimicen la variación del retardo de entrada a salida y la desviación de salida a salida es fundamental para garantizar que se cumplan incluso los límites más estrictos del equipo. Algunos sincronizadores de tiempo aprovechan la funcionalidad de calibración que permite realizar mediciones y ajustes de control de fase precisos. También se puede lograr una compensación adicional por el error de fase causado por la temperatura y el envejecimiento de la temperatura del oscilador de precisión. Algunos o todos estos métodos se pueden utilizar para garantizar que se cumplan los límites de precisión del tiempo del equipo.
Inicialmente, las redes rurales y privadas han sido buenos puntos de lanzamiento para implementar Open RAN. A medida que se comiencen a implementar más implementaciones macro, proporcionar una sincronización de red de alta precisión será fundamental para ofrecer el rendimiento que exigen las aplicaciones de latencia ultrabaja y las tecnologías de radio avanzadas.
Referencia
Especificación 10.0 del plano de control, usuario y sincronización de redes Open RAN, O-RAN.WG4.CUS.0-v10.00, octubre de 2022, https://orandownloadsweb.azurewebsites.net/specifications
Sobre el autor
Darrin Gile es ingeniero técnico senior de la unidad de negocios de comunicaciones y temporización de Microchip Technology, con más de 26 años de experiencia en la industria de semiconductores. Durante los últimos 20 años, ha desempeñado funciones de desarrollo empresarial y aplicaciones de campo ayudando a clientes con sincronización de redes Open RAN y aplicaciones de temporización avanzadas.
Para esto, Gile se especializa en compromisos con clientes relacionados con Ethernet síncrona e IEEE-1588. Tiene una maestría de ciencias en ingeniería eléctrica por el Instituto de Tecnología de Georgia.
