Ciena baru-baru ini mengumumkan penambahan dan peningkatan besar ke 5G Network Solutions kami, termasuk tiga router baru yang dioptimalkan untuk xHaul transport network, peningkatan Network Slicing dan Dynamic Planning untuk Blue Planet Automation Software, dan Layanan profesional kami untuk membantu operator dalam perjalanan 4G menuju 5G mereka yang unik. Belum mengenali xHaul dan mengapa ia sangat penting dalam keberhasilan 5G? Mari saya jelaskan.

Apa itu xHaul?

xHaul merujuk pada jaringan transportasi fronthaul, midhaul, Dan backhaul yang saling menghubungkan situs seluler satu sama lain, ke jaringan inti, dan akhirnya ke pusat data, yang meng-host konten diakses. Mengapa saya membahas pusat data?

Video akan mencakup 76% dari semua lalu lintas mobile pada 2025, dan tebak di mana sebagian besar konten video itu? Benar, di pusat data dekat dan jauh, artinya keseluruhan jaringan wireline tetap antara Radio Access Network (RAN) dan pusat data harus ditingkatkan untuk memenuhi janji kinerja end-to-end terjamin penuh yang diharapkan dari 5G Network Slicing. Mobile Network Operators (MNO) akan menggunakan 5G Network Slicing untuk mendukung tiga kategori kasus penggunaan utama, masing-masing dengan persyaratan kinerja jaringannya sendiri:

  • enhanced Mobile Broadband (eMBB), yang memerlukan peningkatan kapasitas wireline signifikan
  • massive Machine-Type Communications (mMTC), yang memerlukan automasi digerakkan analitik untuk menghubungkan jutaan hingga miliaran mesin tambahan secara optimal (seperti IoT masif)
  • ultra-reliable Low-Latency Communications (urLLC), yang memerlukan Multi-access Edge Computing (MEC) dan transportasi optik-paket deterministik untuk mencapai target latensi amat sangat rendah dan deterministik

Mengapa kategori tersebut penting? Karena seiring data menyusuri jaringan end-to-end, di seluruh domain nirkabel dan wireline, operator jaringan harus mampu menjamin kinerja suatu irisan jaringan selama keseluruhan siklus hidupnya. Pada domain wireline, ini berarti kemampuan manajemen lalu lintas spesifik diperlukan pada jaringan fronthaul, midhaul, dan backhaul yang lebih dari sekadar meningkatkan kapasitas untuk mendukung layanan 5G dengan benar.

Di mana xHaul?

Di 4G, jaringan transportasi fronthaul menghubungkan Remote Radio Head (RRH) ke Baseband Unit jauh terpusat/cloud (BBU), Sedangkan backhaul menghubungkan BBU kembali ke 4G Evolved Packet Core (EPC). Di 5G, New Radios (NR) terhubung dengan BBU, yang dapat dilakukan disagregasi (dan virtualisasi) ke suatu Central Unit (CU) dan Distributed Unit (DU). Midhaul yang baru saling menghubungkan CU ke DU lewat antarmuka 3GPP F1 terstandar yang baru. 5G backhaul, awalnya di mana operator berfokus untuk memberikan layanan eMBB baru, intinya sama dengan seperti di 4G, meskipun membawa lebih banyak lalu lintas berkat 5G New Radio (NR) dengan kinerja dan bandwidth lebih tinggi.

Gambar arsitektur 4G C-RAN vs. 5G C-RAN level tinggi

Gambar 1: Arsitektur 4G C-RAN vs. 5G C-RAN level tinggi 

Ada pergeseran penting yang terjadi dalam industri dengan dilakukannya pembongkaran jaringan fronthaul 4G. Meskipun berbasis pada spesifikasi Common Public Radio Interface (CPRI) yang telah dipublikasikan, jaringan fronthaul tersebut pada akhirnya akan tertutup dan dipatenkan. MNO dipaksa membeli RRH dan BBU dari vendor yang sama dan memindahkan lalu lintas fronthaul dengan biaya besar, dan serat gelap yang sering tidak tersedia akibat kapasitas CPRI yang sangat tinggi (dan tidak efisien) serta persyaratan latensi yang ketat. Dengan 5G – ini dapat dan akan berubah.

Mengapa jaringan xHaul terbuka?

Dengan bantuan dari organisasi seperti O-RAN Alliance yang digawangi para operator, spesifikasi antarmuka jaringan fronthaul dan midhaul 5G terbuka dan didefinisikan dalam format terstruktur. Ini memungkinkan MNO membeli RU, DU, CU, dan jaringan transportasi terkait di antara mereka, dari siapa pun, selama peralatan mematuhi spesifikasi O-RAN. Spesifikasi terbuka tersebut akan mengarah pada peningkatan kompetisi vendor dalam memberikan pilihan lebih baik, inovasi lebih cepat, desain jaringan terbaik di kelasnya, serta ekosistem vendor yang lebih luas dan aman.

Ciena secara proaktif mendukung keterbukaan ini dan itulah mengapa kami memperkenalkan 5164, 5166, dan 5168 Router yang dapat dioperasikan multi-vendor baru – untuk membantu MNO terlepas dari keterpaksaan menggunakan vendor tertentu saja. Karena 4G dan 5G berjalan bersama selama bertahun-tahun mendatang, jaringan xHaul harus mendukung standar tersebut untuk jangka waktu lama. Cara terbaik untuk melakukannya dengan murah adalah melalui jaringan transportasi yang dapat dioperasikan dan terkonvergensi yang menyatukan fronthaul, midhaul, dan backhaul dalam satu infrastruktur jaringan transportasi yang umum.

Mengapa jaringan xHaul dapat dioperasikan multi-vendor?

Router xHaul CienaManfaat utama transportasi xHaul berbasis standar terbuka adalah kemampuan menyatukan lalu lintas ke dalam satu infrastruktur wireline umum sehingga jauh lebih sederhana dan murah untuk memiliki dan mengoperasikan jaringan tanpa memerlukan jaringan overlay yang mahal. Agar dapat menyatukan lalu lintas fronthaul dan backhaul 4G bersama dengan lalu lintas fronthaul, midhaul, dan backhaul 5G ke dalam satu jaringan berarti mendukung beberapa antarmuka 4G dan 5G, seperti 4G CPRI, 4G Radio-over-Ethernet (RoE) encapsulation, 5G evolved CPRI (eCPRI), O-RAN Fronthaul, dan profil antarmuka O-RAN Open F1. Fleksibilitas tersebut mengharuskan diciptakannya generasi baru peralatan jaringan, dan kami menyebutnya Ciena 5164, 5166, dan 5168 Router.

Fokus pada jaringan fronthaul

5164, 5166, dan 5168 Router dari Ciena mendukung Ethernet standar serta Time-Sensitive Networking (TSN), termasuk soft (Segment Routing) dan hard (FlexEthernet / ITU-T G.mtn) network slicing. Mereka juga memanfaatkan perangkat lunak automasi cerdas Blue Planet dan penerapan Adaptive IP lean IP dari Ciena yang dimungkinkan melalui API terbuka dan mendukung telemetri streaming untuk memberikan manfaat di seluruh jaringan yang melampaui router tersebut.

Mari fokus pada kapabilitas fronthaul router 5168 dan berbagai antarmuka fronthaulnya, yang membedakan dari router 5164 dan 5166. Untuk menyatukan dan menyederhanakan lalu lintas fronthaul dan midhaul dari 4G dan 5G ke dalam satu jaringan umum xHaul, router 5168 mendukung antarmuka fronthaul dan midhaul berikut:

  • Common Public Radio Interface (CPRI) 
  • evolved Common Public Radio Interface (eCPRI)
  • Antarmuka IEEE 1914.3 Radio-over-Ethernet (structure-agnostic dan structure-aware) (4G CPRI ke Ethernet)
  • Antarmuka ORAN
  • Antarmuka 3GPP F1 (termasuk profil O-RAN Open F1)
  • CPRI-to-eCPRI Interworking Function (IWF)
  • CPRI-to-ORAN, termasuk pemrosesan L1 Offload

Kinerja jaringan fronthaul

Semua antarmuka fronthaul dan midhaul 4G/5G di atas berbasis paket dan memerlukan tingkat latensi baru dan ketat serta persyaratan jaminan jitter untuk memastikan transmisi paket yang berhasil di seluruh jaringan fronthaul. Teknologi serupa di seluruh jaringan midhaul dan backhaul dimanfaatkan untuk mencapai persyaratan kinerja ketat kasus penggunaan 5G baru, seperti yang berkaitan dengan urLLC.

Seiring penyedia layanan ingin memanfaatkan teknologi terbaik di kelasnya untuk merancang dan membangun jaringan berkinerja tertinggi untuk pengguna mereka, Ciena selalu mencari kesempatan menawarkan keterprograman dengan nilai tambah untuk makin meningkatkan kemampuan dan kinerja solusi kami. Satu contoh spesifiknya adalah di domain fronthaul di mana kami bekerja dengan Intel untuk memberikan transportasi CPRI terpaket terbaik di kelasnya melalui Radio-over-Ethernet (RoE) dan CPRI-to-eCPRI Interworking Function (IWF). Teknologi Field Programmable Gate Array (FPGA) dari Intel memberikan kinerja, fleksibilitas, dan keterprograman yang diperlukan untuk menerapkan beberapa spesifikasi fronthaul saat ini. Selain itu, teknologi FPGA Intel memungkinkan peningkatan bidang apabila persyaratan penerapan di masa mendatang berubah untuk alasan apa pun. Dengan bekerja bersama Intel, kami mampu memanfaatkan keahlian mereka dalam teknologi akselerasi dan mampu menerapkan vRAN yang dapat diprogram untuk memungkinkan penyebaran jaringan mobile 4G/LTE dan 5G terkonvergensi dengan cara yang paling efisien dan murah.

Bagaimana dengan midhaul dan backhaul?

Mohon tunggu, karena saya akan membahas dua bagian jaringan wireline tersebut yang juga sangat penting dalam 5G untuk mendukung irisan jaringan end-to-end terjamin yang akan menghadirkan gelombang baru aplikasi serta kasus penggunaan eMBB, mMTC, dan urLLC.

Apa yang ada dalam jaringan fronthaul Anda?