新一代接入网开发平台和vAccess

络管理变得更加复杂。通过SDN支持的标准化控制可实现回程联网自动化。

　　SDN是一款有用的工具，特别是在演进HetNet型部署场景中，在不同代的产品和多个系统供应商间演进非统一的回程。

　　挑战

　　现有的基站实施方案主要依靠供应商的专有软件，这些软件在通用处理器（Power Architecture®、ARM®、MIPS执行L2/L3堆栈）和专用硬件加速/信号处理器（执行L1堆栈以及L2/L3分流）均执行。L2/L3进程在专有RTO或Linux®上执行，并具有适当的实时扩展（如 PREEMPT_RT）。之所以采用区隔硬件和软件的方法，是因为3GPP/LTE面临许多挑战，要在NFV环境下解决。具体而言：

　　• 延迟（实时行为）和性能（保持吞吐量）对于LTE至关重要

　　• 需要将硬件加速（用于性能/效率）整合到NFV环境中

　　虚拟化基站

　　考虑到上述挑战，下面介绍了一个实用的SDN/NFV开发平台方法，以虚拟基站（vBTS）作为虚拟接入平台（vAccess）的一个应用为例子进行说明。

　　飞思卡尔创建vBTS开发平台所用的关键平台硬件组件包括：

　　• GPP服务器平台托管处理栈的实时和非实时组件。

　　• 智能网络接口卡（iNIC）。iNIC框架可满足存储、安全性、深层数据包检测（DPI）、防火墙、广域网（WAN）优化和应用交付计算 （ADC）等融合数据中心应用对智能网络加速和应用分流的需求。

　　• L1加速器。我们使用独立的L1加速器，它通过以太网连接至L2/L3栈。L1加速器包含"translator"代理，该代理通过物理连接转发标准化的消息接口（FAPI）。飞思卡尔提供一系列L1加速设备，从低端到高端一应俱全。

　　vBTS开发平台

　　飞思卡尔正在开发原型虚拟化平台，将其作为基于NFV的应用的开发平台。目的是提供所有必要的硬件和软件组件来创建可开发任何应用的基础设施。虚拟化无线基站应用作为原型，展示无需执行特定的系统分区便能应对定时和性能挑战。该平台虽然以基站应用为示例，但也面向其他应用（例如通用接入平台等）。

　　关键软件组件包括：

　　• KVM-QEMU管理程序。飞思卡尔SDK支持通过Linux容器（即专有的1型管理程序（Topaz）和网络功能虚拟化用的KVM管理程序）来实现虚拟化。飞思卡尔SDK用于电路板启动和OpenStack组件的安装，如Nova-API、Neutron Agent、OpenVSwitch等，将飞思卡尔GPP平台用作OpenStack 安装的计算节点。

　　• PREEMPT_RT。延迟要求针对一些非常具体的软件分区目标。"L2" 应用需要排列优先次序，以便在不到1ms的TTI边界内启动。这样就会限制多个需要在同一个TTI边界上启动的基站应用对CPU资源的共享。另外，这还需要应用启动时间有界/有保证的最大值。Linux的PREEMPT_RT补丁的目的是为Linux应用的实时运行提供支持，假设该应用使用Linux服务的子集。一些应用，如基站堆栈的虚拟化L2，多年来已证明能够在非虚拟化环境下利用PREEMPT_RT实时执行。

　　• NFVI Acceleration （NFVIxl）。如前所述，NFVIxl iNIC应用将VMM网络从托管VNF（如vBTS）的网络节点的通用处理器内核进行分流，从而减少了NFV中引入的VMM虚拟化层的性能影响。

　　• OpenStack云协调。OpenStack是一个开源云计算平台，适用于公共云和私有云，它便于部署，可进行大规模扩展，并具有丰富的功能。该技术包含一系列相互关联的项目，为云基础设施解决方案提供各种组件，如下所示。如需了解更多有关OpenStack的信息，请参阅飞思卡尔应用说明AN4646。

　　无线接入平台配置工具套件

　　OpenStack控制器和计算节点的相关代理能够提高或降低vBTS VM。OpenStack可扩展，能够添加其他组件，实现应用配置和管理。无线接入平台配置工具套件是一款参考工具套件，基于OpenStack控制器开发创建，可配置/指配L1和vBTS VM应用。此外，它还包含一些运行在vBTS和L1设备上的其他软件组件（代理）。该工具套件提供两个主要优势：一是自动化L1设备与vBTS VM的映射，二是配置L1设备和vBTS VM的应用。

　　结语

　　SDN和NFV概念已确定了一系列优势，但由于存在一些技术挑战（主要与延迟和性能有关），因此目前在网络接入平台上的部署却比较有限。作为RAN各方面（从传输/控制、L2/L1直到射频）的市场领导者，飞思卡尔拥有独特的优势，能够帮助系统供应商分析和实施vBTS系统。新一代接入网开发平台旨在证明应对技术挑战的解决方案，并快速启动客户的系统开发。
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