В мае 2019 года я был на экскурсии в Центре 5G инноваций Ericsson и подготовил об этом несколько фотоисторий (демо-центр 5G и IoT; лаборатория Ericsson в Москве: система питания и радиорешения; коммутация, пакетная кора, РРЛ MiniLink; виртуализация). Прошло полтора года и я вновь съездил в офис Ericsson в Москве на Ленинградском шоссе д.16А, стр.2, чтобы поговорить с Михаилом Филимончиком, руководителем Центра по инновациям и развитию бизнеса Восточная Европа и Центральная Азия, о том, что изменилось за эти полтора года. Ниже мой фотоотчет, а запись беседы с Михаилом вы найдете в отдельном тексте.

Сегодняшнюю экскурсию по лаборатории Центра 5G инноваций Ericssson мы начали, конечно же, с самого интересного - с передатчиков и базовых станций с поддержкой 5G. Здесь как всегда царит близкий к идеальному порядок и представлены самые новые образцы изделий Ericsson - с такими можно познакомиться далеко не в каждой стране.

В центре сверху расположился Ericsson AIR 5121 - этот радиомодуль, совмещенный с антенной был здесь и годом ранее, он уже неплохо знаком российским операторам. Ниже на трубостойке поместилась новинка - AIR 1281.

Ericsson AIR 1281

AIR 1281 - новый радиомодуль из семейства Street macro, также со встроенной цифровой антенной решеткой. Он поддерживает диапазоны миллиметрового диапазона с полосой до 800 МГц.

На текущей версии ПО, это радио позволяет получать скорости передачи информации до 4 Гбит/c! Это удвоение возможностей по сравнению с 2019 годом, при одновременном сокращении размеров и энергопотребления модуля.

К базовой станции (она расположена в одной из стоек справа), каждый передатчик подключается оптоволоконным кабелем.

Слева сверху - интегрированная с антенной макро базовая станция Streetmacro 6701 для outdoor использования. Здесь в одном корпусе, разбитом на три секции, расположилось все необходимое оборудование. Такая базовая станция подключается непосредственно к ядру сети. По части радио в корпусе сосредоточено все, что необходимо.

Streetmacro 6701

Заглянем в лючок. Сюда выведены разъемы, модуль GPS, всё, к чему требуется доступ сотрудникам оператора и сервисным инженерам, которые занимаются запуском оборудования в работу и его настройкой.

Крепление стандартное.

Эта базовая станция также поддерживает миллиметровый диапазон 5G.

Все это оборудование работает в миллиметровом диапазоне в режиме 5G NSA, но с 2021 года сможет также поддерживать режим 5G SA.

В московском Центре 5G инноваций не стали дожидаться 2021 года и запустили решение 5G SA в ноябре 2020 года.

Это стойка с цифровыми модулями базовых станций новейшей линейки ERS. В ней есть новое оборудование, которое появилось у Ericsson летом 2020 года и вскоре оказалось в Москве, baseband 6648 до сих пор в России особенно не "светились", возможно вы сейчас впервые видите их на фото. Это новое пополнение линейки, Ericsson RAN Compute cтал коммерчески доступен в мае 2020 года. В Центре 5G пока что есть две таких базовых станции.

Это более производительное оборудование, чем их предшественники baseband 6630. Такие хорошо подойдут для развертывания высоконагруженной сети 5G.

Baseband 6620 известен с 2017 года, его описание несложно найти в сети.

На новых трансиверах сейчас идет активное тестирование 5G. Каждый оптический порт поддерживает по 10 Гбит/c, либо 25 Гбит/с.

Сверху над стойкой размещен блок внутренней GPS синхронизации. Поскольку в помещение сигналы со спутника практически не проникают, приходится ухищряться, устанавливать антенны на крыше, а сюда вести соответствующий сигнал. В помещении сигнал раздается маломощным GPS передатчиком, эмулирующим спутник. С этим сигналом и работают GPS приемники. С выхода каждого из них синим кабелем синхросигнал передается на соответствующую базовую станцию.

Для того, чтобы собрать сеть 5G SA осенью в лаборатории "залили" на одну часть из новых базовых станций софт 5G SA. Релиз обеспечивает устойчивую работу оборудования. Эксперименты начались еще ранее, летом 2020 года, когда софт не имел литеры GA (коммерческий), а была доступна только инженерная сборка. В Европе она стала доступна 10-15 операторам, которые также начали эксперименты с 5G SA.

У Ericsson сейчас порядка 117 контрактов на поставку решений 5G по всему миру, часть из них, это контракты на поставку 5G SA. На оборудовании Ericsson работают 70 коммерческих 5G-сетей в 36 странах мира. Несколько операторов уже объявили о коммерческом запуске сетей 5G SA на решении Ericsson, например, Vodafone UK в августе 2020 года. В октябре 2020 года China Telecom показала передачу данных в сети 5G SA ESS (система с шерингом частот LTE 2.1 ГГц).

В 2021 году ожидается коммерциализация решения Ericsson 5G SA для миллиметровых диапазонов частот, тогда можно будет задействовать в этих решениях базовые станции, интегрированные с цифровыми антенными решетками, показанные выше. Для этого достаточно будет обновить на них софт. Это позволит операторам добавить в свои сети поддержку миллиметрового диапазона и получить известные преимущества 5G в этом диапазоне - сверхнизкие задержки и гигантскую пропускную способность. Скорее всего, по крайней мере, на первом этапе развертывания покрытия с использованием диапазона миллиметровых волн, покрытие будет формироваться не сплошным, а кластерным, - там, где это необходимо, где уже есть максимальная нагрузка на сети.

Осенью 2020 года появилась коммерческая версия софта 5G SA для Low-band диапазона частот, так что сейчас лаборатория располагает полноценным end-to-end решением 5G SA, что позволяет нашим партнерам и клиентам проводить различные тесты или разрабатывать приложения под такую сеть.

Над стойками собрана батарея радиопередатчиков, которые позволяют вести любые тесты в среде 5G.

Если присмотреться, то видно, что для 5G можно использовать такие привычные всем диапазоны, как band 1 (2100 МГц), band 7 (2.5 ГГц), band 8 (900 МГц), band 20 (800 МГц) и band 3 (1800 МГц). К радио вместо антенн подключена нагрузка, тесты обычно идут при соединении оборудования мини-фидерами с разъемами SMA, что позволяет обходиться без выходов в эфир. Впрочем, иногда тестирование проходит и эфирное, используются мини-антенны, которые видно на этом фото. На такие выходы в эфир компания получает необходимые РИЧ.

Решение 5G SA в Москве уже тестировалось в диапазонах band 1 и band 3.

В тестах, в частности использовались инженерные модемы 5G SA компании Qualcomm на чипе X55, с подключенным ноутбуком.

Решение 5G SA тестировалось в формате end-to-end - от базовой станции и передатчика до опорной сети и терминального устройства.

Опорную сеть для 5G NSA и 5G SA в лаборатории собрали заново, на более современном и производительном оборудовании.

Буквально на днях поступило новое "железо", произведенное в Ericsson. Это оборудование с поддержкой 100 Гбит/c портов. В этих свичах каждый порт - 100 Гбит/c. Это оборудование было закуплено непосредственно для московского проекта 5G.

Ниже расположены высокопроизводительные сервера, также производства Ericsson. Именно здесь "крутится" контейнеризированное ядро сети 5G SA, включая базу данных. Решение построено на принципах микросервисной архитектуры.

К 2021 году здесь планируют собрать и вторую сеть 5G SA, с еще более производительным ядром, чтобы нарастить возможности тестирования этого решения. Кстати, ядро 5G SA, как коммерческий продукт, также будет выходить еще только в 2021 году. В лаборатории его "подняли" на инженерных сборках ПО, первыми в России и СНГ. Михаил Филимончик утверждает, что софт уже достаточно стабилен. Это подтверждают сообщения о коммерческих запусках 5G SA на базе решения Ericsson. Система 5G SA оказалась востребованной и в России, сейчас многие к обращаются, чтобы потестировать ее в работе.

В лаборатории собраны не только решения 5G. В частности, в 2020 году здесь появилась новая система мониторинга сотовой сети - ENM. Под нее задействовано три сервера (архитектура x86). Эта система предназначена для автоматизированного наблюдения за сетью, контроля сетевых элементов, удаленного апгрейда, менеджера конфигураций. Система может поддерживать работу и с 5G сетью, и со старыми компонентами. Это позволяет сотрудникам Центра утверждать, что у них есть полное end-to-end (комплексное) решение 5G SA.

Сейчас готовится запуск также систем BSS, отвечающих за charging, биллинг и т.п. также с производительностью, необходимой для сетей 5G.

В лаборатории действует несколько независимых параллельно работающих сетей - 5G SA, 5G NSA, LTE, private network (выделенная сеть). Благодаря этому можно изучать не только отдельные сети, но и взаимодействие сетей различных конфигураций.

В этой стойке разместился IP backbone. Он связывает воедино все элементы сети, здесь есть 10 Гбит/c порты и порты 40 Гбит/c, всего задействовано порядка 150 портов. Это массив свитчей (роутеров) в которые приходят подключения от всех элементов инфраструктуры, установленных в лаборатории, в частности, от базовых станций, минилинков, MSS, опорной сети, BSS и так далее.

Стойка обеспечивает непрерывную связность всех элементов. Также поддерживается связность между оборудованием лаборатории и 6-м этажом, где расположен демо-центр. Благодаря такому подходу можно собрать в демо-центре любую схему. Часть оборудования работает по оптике. часть подключена витой парой. Но это мы уже видели в прошлом году.

IP backbone

Кроме IP backbone используется также IP backhole. Эту стойку в лаборатории собрали сравнительно недавно. Она имеет непосредственное отношение к радиорелейному оборудованию, в Ericsson это линейка MiniLink.

В этой стойке можно найти новейшие маршрутизаторы ML6471, которые обеспечивают оптический backhole. Вместе с РРЛ, они позволяют подключить базовые станции к ядру с достаточно высокими скоростями и низкими задержками.

 

А вот и знакомые многим РРЛ Ericsson Mini Link ML6363 - антенны и цифровые модули.

 

Особенность подхода лаборатории Ericsson в Москве в том, что здесь ставят перед собой цель получать все новинки из штаб-квартиры как можно быстрее, практически одновременно с моментом, когда они становятся доступны первым заказчикам. Для этого заказы размещаются за 2-3 месяца до даты релиза. Благодаря этому в лаборатории сейчас собрано практически все передовое "железо", которое приезжает в Москву тогда же, когда становится доступным заказчикам.

Еще одна новинка, которой не было здесь годом ранее, это современная платформа BSP 8100 для поддержки современной CS core.

С помощью блейдов, расположенных на этих двух полках, поддерживается VoLTE в сетях 4G и, в дальнейшем, будет поддерживаться VoNR в сетях 5G. Каждый вертикальный модуль - это сервер с процессором, ОЗУ и SSD флэш памятью, выступающей в роли "жесткого диска". Все вместе играет роль интегрированного коммутатора. Здесь установлены виртуальный MSS и виртуальный UDM, поддерживающий современное CS ядро. Оно обеспечит доступ и совместимость голоса в новых сетях 4G/5G NSA/5G SA и традиционных сетях, стыки с городом и межгородом. Безусловно все здесь виртуализовано.

На этих блейд-серверах среди прочего установлена и работает такая интересная вещь, как SCEF (Service Capability Exposure Functions SDK).

Об SCEF cтоит рассказать подробнее - вещь полезная, а знают о ней не все.

SCEF это решение из разряда IoT. Сейчас у всех операторов есть сети 2G / 3G / LTE. Есть, как правило, поддержка IoT, обычно это NB-IoT, но могут быть и другие варианты. Обеспечить покрытие сети для того, чтобы к ней могли подключиться удаленные счетчики и сенсоры - это безусловно важно. Но что делать с поступающей информацией?

Представим себе какого-то провайдера, который обеспечивает конечным потребителям какие-то услуги, например, поставляет им газ, воду, какие-то другие ресурсы. Через сеть NB-IoT своего партнера-оператора наш провайдер считывает с размещенных им у конечных потребителей счетчиков данные о реальном потреблении поставленных ресурсов. Собранная информация поступает на какой-то сервер с приложением, где провайдер производит не только накопление, но и обработку и подготовку к отображению результатов обработки информации. Например, производится тарификация, формируются и выставляются счета. Или идет анализ поступающих данных на предмет своевременного выявления аварийных ситуаций. Можно вообразить решение задач оптимизации потребления услуг и т.п. Это зависит от задач, которые ставит перед собой та или иная организация-поставщик.

Между операторской "трубой" и конечным приложением заказчика необходим какой-то интерфейс. Ранее в каждом конкретном случае нередко использовали собственный, не всегда стандартизированный, интерфейс приложения для стыка с операторской сетью. Подход не самый эффективный, осложняет интеграцию и управления, чреват рисками для операторской сети. И тогда появилось такое решение, как SCEF.

SCEF это стандартизованный в 3GPP узел, подключенный к ядру операторской сети. Его задача - сопрягать сеть оператора и сервера приложений заказчиков. На стороне оператора по стандартным протоколам он подключается к базе данных UDM и к пакетному ядру. На стороне заказчика у него есть портал со стандартизованными интерфейсами API, что позволяет заказчикам легко проводить интеграцию со SCEF, получая доступ к данным от счетчиков и сенсоров. Для оператора это очень комфортный подход - он может быть уверен, что его сеть закрыта SCEF-ом, что никто в нее не лезет, не пытается интегрироваться напрямую с пакетным ядром, базой данных, что никто ничего не сломает, что защищенный периметр отделен от незащищенного.

Это своего рода аналог того, как сейчас построена разработка мобильных приложений для их размещения в Google Play и AppStore - разработчики пишут софт, взаимодействующий со стандартными API смартфонов, что позволяет говорить о его независимости от конкретной модели смартфона.

Ролью защитной прокладки SCEF, как правило, не ограничивается, это устройство также способно обеспечивать, например, поддержку функциональности non-IP data delivery, то есть сбор информации с супер бюджетных датчиков, которые настолько просты, что не умеют работать с IP. Кроме того, при необходимости, какую-то совсем простую обработку данных, какие-то простые графики можно получать непосредственно со SCEF, через его собственный портал, без необходимости развертывания сервера на стороне заказчика.

Ericsson уже запустил SCEF в России в коммерческом режиме с одним из операторов. Оператор получил возможность подключать различных конечных пользователей к этому SCEF.

Благодаря SCEF, в лаборатории реализовано полностью интегрированное комплексное решение m2m/IoT. В лаборатории стоит девайс, эмулирующий конечное устройство, он подключен к базовой станции, которая в свою очередь подключена к ядру, к которому подключен SCEF. Сделано и простенькое "клиентское приложение", которое иллюстрирует возможности применения SCEF. Это, кстати, не только сбор и обработка информации, это также возможность управления подключенными устройствами.

Операторы интересуются возможностью внедрения SCEF. Кто-то уже знакомился с реализацией этого решения в лаборатории Центра. Кто-то просил подключить к решению собственное IoT-устройство, которое планировалось использовать на сети. В лаборатории для этого сделали защищенный канал до оператора, чтобы он мог экспериментировать с решением, что называется, не выходя из своего офиса.

SCEF это пока что история про 2G / 3G / 4G. Но и в 5G есть аналогичный узел, который поддерживает ту же функциональность. В лаборатории Центра 5G инноваций Ericsson планируется его развертывание. Соответственно можно будет разрабатывать и испытывать решения, например, critical IoT, требующие малых задержек и большой пропускной способности. Это будет совсем скоро, в 2021 году.

Подробнее о работе Центра 5G инноваций Ericsson в Москве читайте здесь.

--

telegram ; facebook - подключайтесь

теги: Ericsson интервью Михаил Филимончик 5G пятое поколение