在過去的幾年里，我們見證了大型蜂窩網(wǎng)絡在某些方面的巨大轉(zhuǎn)變。當然，最值得注意的是向5G的過渡。5G是一種更高速，響應更快，更強大的網(wǎng)絡架構(gòu)。5G實現(xiàn)了更快的下載速度，開辟了固定無線接入（FWA）移動寬帶等新應用，并有望為世界各地的公司帶來重大的創(chuàng)新，如網(wǎng)絡切片。

　　與此同時，另一個重大的轉(zhuǎn)變是向更靈活、軟件定義和虛擬化的網(wǎng)絡架構(gòu)過渡。在5G之前，為蜂窩網(wǎng)絡連接所需的大多數(shù)網(wǎng)絡設備都來自極少數(shù)公司提供的專有硬件。然而，隨著5G網(wǎng)絡中的智能程度不斷提高，人們開始使用更多的通用計算硬件和各種不同的軟件解決方案。此外，電信運營商和網(wǎng)絡設備提供商都意識到，可以將蜂窩塔核心的單片BBU（寬帶單元）拆分為在不同地方運行的三個不同組件：RU（射頻單元）、DU（分布式單元）和CU（控制單元）。

　　為了可靠地實現(xiàn)這一點，需要開發(fā)一套通用的接口和標準，以便所有這些組件能夠快速、可靠的地相互通信。Open RAN（無線接入網(wǎng)絡）應運而生，這是一種全新的架構(gòu)，利用了現(xiàn)有的各種技術(shù)進步，包括虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡和開放、可互操作的連接標準。

　　然而，盡管開放式RAN架構(gòu)帶來了很多優(yōu)勢，但也帶來了一些新的挑戰(zhàn)。首先，網(wǎng)絡各個部分的時序同步成為一個關(guān)鍵問題。為了使大量數(shù)據(jù)準確可靠地在蜂窩網(wǎng)絡傳輸，需要跨RU、CU和DU的共享時序源。 網(wǎng)絡設備工程師開發(fā)了IEEE 1588-2019精確時間協(xié)議（PTP）標準來滿足這一需求。該協(xié)議可確保分布式系統(tǒng)中關(guān)鍵應用的準確可靠的時鐘同步。此外，為了提高電信網(wǎng)絡之間的可操作性，還需要支持ITU-T協(xié)議，包括G.8265.1、G.8275.1、G.8275.2和G.8273.2，用于時間分配、時鐘精度、邊界和透明時鐘以及故障檢測和恢復實現(xiàn)。

　　事實證明，F(xiàn)PGA本身的高時序精度和一致的操作性使其非常適合定時應用，因此像萊迪思半導體這樣的公司便開發(fā)了相關(guān)解決方案，不僅解決了時序方面的需求，還支持關(guān)鍵技術(shù)標準和協(xié)議。然而，與定時精度一樣重要的還有這類連接的安全性。事實上，ORAN設備的早期開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)的一個潛在問題是，如果組件之間發(fā)送的定時信號受到某種方式的干擾，可能會阻斷網(wǎng)絡的正常運行。在一個黑客入侵和安全漏洞故事時常發(fā)生的世界中，這顯然是不可接受的。

　　因此，還需要解決潛在的安全問題。幸運的是，萊迪思還擁有一些基于FPGA的安全解決方案，這些解決方案專門用于“保護線路”，通過基于硬件的身份驗證防止黑客入侵。這些解決方案可以確保在建立充分連接之前，互連系統(tǒng)中的多個硬件組件可以執(zhí)行安全的握手以驗證請求。這種相互的身份驗證已集成到1588協(xié)議解決方案中，使網(wǎng)絡同步難以篡改。此外，這些方案利用片上加密算法來確保器件之間的所有通信都是加密的。通過將安全功能和定時功能整合到單個FPGA中，并結(jié)合萊迪思Radiant^?和萊迪思Propel?編程工具，萊迪思開發(fā)了ORAN?解決方案集合，是滿足ORAN網(wǎng)絡關(guān)鍵需求的理想之選。

　　除了時序和安全性之外，這些芯片作為萊迪思低功耗FPGA系列的一員，還擁有超低功耗的優(yōu)勢，這意味著集成這些器件的設備可以提高能效。許多蜂窩網(wǎng)絡設備都非常耗電，因此任何功耗上的優(yōu)化都將十分有意義。

　　我們?nèi)缃袢找嬉蕾?G蜂窩網(wǎng)絡，這些技術(shù)背后的細節(jié)繁多、容易遺忘，但重要的是要知道，時序、安全性和低功耗等關(guān)鍵細節(jié)都在使如今的網(wǎng)絡更可靠、更安全、更高效。

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