Lattice ORAN™解决方案集合

安全、同步和低功耗ORAN部署

莱迪思ORAN™解决方案集合旨在促进ORAN的快速部署,它提供一整套解决方案,应对各类关键挑战,包括高级安全性(具有加密、认证、密钥管理和可信根机制)、多功能前传同步(包括ORAN功能拆分选项、IEEE 1588/TSN和eCPRI),以及针对MACsec/IPsec和5G-ORAN小基站等基本功能的高效低功耗硬件加速,如数字信号处理和安全数据包处理。随着无线网络向软件定义网络(SDN)模型和解聚合方向发展,该方案更显重要。

莱迪思ORAN解决方案集合发展历程

莱迪思ORAN 1.0于2022年推出。随着软件定义网络(SDN)的出现和网络解聚合趋势的发展,控制平面功能日益复杂和脆弱,莱迪思ORAN旨在为控制平面功能提供保护。鉴于ORAN生态系统对强大安全性的迫切需求,该版本推出了“莱迪思保护线路(Secure the Wire)”技术。它通过实施零信任保护机制来加强网络防御,确保在各个控制平面组件之间交换的所有消息都经过加密、签名和身份验证。这种全面的安全策略不仅可以应对不断升级的威胁,还可以为建造安全、有弹性的网络基础设施奠定坚实的基础,为未来的ORAN部署开创了先例。

莱迪思ORAN 1.1:此次更新于2023年推出,扩展了莱迪思ORAN解决方案集合以满足各种3GPP/ORAN部署场景下复杂的定时和同步需求。它利用IEEE 1588v2 PTP协议和ITU标准确保安全、精确和自适应的同步。新版本支持各种时序源(DPLL/OCXO和GNSS)和接口,如PCIe和10 G以太网,将IEEE/ITU标准完全集成到莱迪思FPGA平台上。它还支持相互身份验证安全协议,可实现1588 C类合规,突显了该解决方案以强大的安全性满足严格定时要求的能力。这种独一无二的安全同步解决方案有助于实现强大、高性能的ORAN部署,能够满足下一代无线通信技术的需求。

莱迪思ORAN 1.2:莱迪思延续Open RAN的技术创新,推出ORAN 1.2版本解决方案集合:采用低功耗CertusPro-NX FPGA技术的开创性小型蜂窝解决方案。该版本经过精心设计,可确保基带调制解调器和射频前端之间的高效、低功耗数据交换和同步。这是通过增强的PCIe Gen 3到JESD204B桥接器实现的,它集成了先进的帧时间控制机制。这些机制对于管理蜂窝网络内的定时和同步至关重要,可确保整个通信协议栈中数据帧的精确对齐。通过优化Serdes的速度和逻辑单元效率,该解决方案不仅可以降低能耗和设计尺寸,还可以降低安装和维护的复杂性。莱迪思Oran解决方案消除了对特定供应商的依赖,强调多功能性和安全性,使其成为电信运营商部署高成本效益、安全、可拓展小型蜂窝网络的理想选择。

 

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系统架构

ORAN 1.2系统架构中包括一个低功耗PCIe到JESD204B桥接器,可实现PCIe IP和JESD204B IP之间以每通道6.144 Gbps的速度双向传输数据。这种设计确保将数据高效嵌入到PCIe存储写入数据包中,从而以Gen3速度传输到PCIe链路合作伙伴,反之亦然,增强了系统性能和可靠性。该架构还集成了153.6 MHz用户时钟域和双250 MHz输出时钟,包括了一个90度相移时钟。这种精确的时钟设置提供了帧时间控制,确保数据包与网络的时序要求保持一致和同步。因此,通过最大限度地减少时序错误和数据损坏,增强了5G小型基站网络的无缝运行和可靠性。

Lattice ORAN Solution Stack System Architecture

客户应用

5G中等功耗集成式小基站参考平台是专为5G基带处理器和收发器前端量身定制的综合开发板。它旨在帮助客户开发用于中等功率射频的4T4R 100MHz IBW/OBW功能和支持每通道1W至20W的室外集成无线功能。凭借每通道高达10W的以太网供电(PoE)功能和集成 CU/DU/RU的一体化盒式解决方案,该设计既节能又经济高效。它非常适合部署在各种环境中,例如体育场馆、5G高密度热点、企业专用网络和大学校园。

5G中功率无线单元/集成小基站

  • 主机处理器、调制解调器和收发器开发板
  • 帮助客户快速启动开发
  • 4T4R,100MHz IBW/OBW,中等功率RF
  • 室外集成无线通信——每通道1W - 20W
  • PoE每通道高达10W
  • 一体化盒式解决方案,CU/DU/RU作为信号单元
  • 低功耗低成本

部署应用示例:街道、体育场馆、热点、5G致密化、企业、专用网络、大学校园等

Lattice ORAN Customer Application Table

参考设计

5G Small Cell PCIe to JESD204B Bridge Reference Design

Reference Design

5G Small Cell PCIe to JESD204B Bridge Reference Design

5G Mid-Power Integrated Small Cell, reference platform is a comprehensive development board tailored for 5G baseband processors and transceiver frontends.
5G Small Cell PCIe to JESD204B Bridge Reference Design
Lattice ORAN™控制参考设计

Reference Design

Lattice ORAN™控制参考设计

莱迪思ORAN支持通过I3C/SMBus/I2C/PCIe实现安全的带外通信,并通过软件API为客户提供Crypto-256和Crypto-384加密服务。
Lattice ORAN™控制参考设计
莱迪思ORAN IEEE 1588 PTP安全同步参考设计

Reference Design

莱迪思ORAN IEEE 1588 PTP安全同步参考设计

莱迪思ORAN 1.1参考设计展示了如何提供高度可靠的时间同步和相位对齐,从而在5G ORAN网络中实现精确的定时。
莱迪思ORAN IEEE 1588 PTP安全同步参考设计

开发套件和开发板

CertusPro-NX Versa Board

Board

CertusPro-NX Versa Board

CertusPro-NX Versa Board supports a wide range industry standards such as MIPI, SFP+, 10 GbE, LPDDR4 and PCIe (Gen3) for rapid prototyping and testing.
CertusPro-NX Versa Board
CertusPro-NX PCIe Bridge Board

Board

CertusPro-NX PCIe Bridge Board

The CertusPro-NX PCIe Bridge Board enables video bridge capabilities to PCIe and embedded vision type applications.
CertusPro-NX PCIe Bridge Board
莱迪思ORAN定时和同步套件

Board

莱迪思ORAN定时和同步套件

ORAN同步开发板载有2个10GE和2个1GE端口、SMA和FMC连接器,用于测试、演示和开发、GNSS和板载定时源,ToD和PPS RJ48连接器

演示示例

Lattice ORAN™控制演示示例

演示

Lattice ORAN™控制演示示例

莱迪思ORAN提供数据包验证、加密和解密功能,还支持支持基于MCTP的SPDM协议。
Lattice ORAN™控制演示示例
莱迪思ORAN IEEE 1588 PTP安全同步演示

演示

莱迪思ORAN IEEE 1588 PTP安全同步演示

莱迪思ORAN安全同步演示展示了莱迪思带软IP的FPGA如何利用电信1588 PTP和ITU配置文件实现紧密和安全的同步。
莱迪思ORAN IEEE 1588 PTP安全同步演示

软件工具

Lattice Diamond Design SoftwareLattice Radiant Software

文档

快速参考
技术资源
资讯资源
标题 编号 版本 日期 格式 文件大小
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FPGA-UG-02203-1-0-Lattice ORAN Embedded PTP Programming User Guide
FPGA-UG02203 1.0 1/31/2024 PDF 1012.2 KB
标题 编号 版本 日期 格式 文件大小
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Lattice 5G ORAN Solution Stack 1.1 : Secure IEEE 1588 Precision Timing Protocol (PTP) - User Guide
FPGA-RD-02273 1.1 9/11/2023 PDF 3.3 MB
标题 编号 版本 日期 格式 文件大小
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实现安全的5G ORAN部署
1.0 5/31/2022 PDF 290.8 KB
FPGA Design and Implementation of Secure IEEE 1588 Precision Timing Protocol for ORAN and 5G New Radio Applications
1.0 6/21/2023 PDF 965.5 KB