Анализ сквозной задержки в транспортном сегменте Fronthaul сетей 4G/5G на базе технологии TSN

Введение: Одной из характерных особенностей построения мобильных сетей 4G/5G является пространственное разделение функциональных блоков. Для связи этих блоков используются соответствующие сегменты транспортной сети xHaul. Одним из них является передний сегмент Fronthaul, который соединяет удаленное радиооборудование с оборудованием их управления. Потоки данных стандартных радиоинтерфейсов CPRI/eCPRI в этом сегменте предъявляют строгие требования к качеству обслуживания и прежде всего к задержкам.

Методы: Для удовлетворения этих требований было предложено использовать в сегменте Fronthaul мостовую сеть Ethernet на базе технологии чувствительных ко времени сетей TSN (Time Sensitive Networking), которая обеспечивает детерминированные задержки, надежную доставку пакетов и высокую точность синхронизации узлов в сети. В стандарте IEEE 802.1CM описан профиль сетей TSN, определяющий функции, опции, конфигурации, значения по умолчанию, протоколы и процедуры мостов, станций и локальных сетей, необходимые для построения транспортного сегмента Fronthaul. В статье представлена методика определения максимальных сквозных задержек трафика стандартных радиоинтерфейсов CPRI/eCPRI в сегменте Fronthaul сетей 4G/5G, построенном на базе технологии TSN, в соответствии с требованиями стандарта IEEE 802.1CM.

Результаты: Выделены две основные компоненты сквозной задержки - задержки в мостах TSN и задержки в каналах хEthernet. Для высокоприоритетных потоков трафика радиоинтерфейсов CPRI/eCPRI в мостах приведены характерные случаи взаимовлияния потоков, поступающих одновременно на разные входные порты. Приведен пример численного расчета, который позволил определить при заданной граничной сквозной задержке передачи высокоприоритетного трафика допустимую физическую длину сегмента Fronthaul.