[网络损伤测试案例] 使用Chimera来实现5G前传eCPRI应用损伤仿真

eCPRI does not provide end-to-end synchronization or guarantee zero loss. Using  Chimera-100G to emulate network impairment is a good solution for testing 5G network performance and robustness under real-world conditions. 

--Michael da Costa Carneiro, Chimera Product Manager

从CPRI过渡到eCPRI

从4G升级到5G意味着要应对从CPRI（通用公共无线电接口）向eCPRI（增强型通用公共无线电接口）过渡带来的挑战。

eCPRI的优势在于可使用标准的 "成熟 "以太网组件，它比4G中使用的专有设备价格上有优势。同时eCRPI提供了一个更灵活和高扩展的架构，以支持SDN和NFV等虚拟化功能需求。eCPRI也得到了O-RAN联盟的支持，该联盟成员涵盖了各大NEM设备制造商、网络运营商和电信公司。

我们对比eCPRI与CPRI的标准差异时可发现，与CPRI不同的是eCPRI不再提供端到端同步或保证零损耗。因此，当数据流量从回传以太网上的中心单元Central Units流向5G网络的Fronthaul前传部分时，测试数据流量的延迟指标将至关重要。

5G前传网络由分布式单元（DU）、无线单元（RU）和天线阵列组成。它们的覆盖规模可以从几公里到超过50公里不等。更重要的是，DU负责控制多个天线--每个天线都有专门的传输窗口--这些天线需要与相邻的天线协调，以避免干扰。

为什么5G前传对网络损伤敏感？

因此，eCPRI接口上的出现大量的数据延迟抖动都会使从DU控制天线变得复杂，数据或控制帧的丢失将影响通过移动设备连接到该基站的用户的体验。因此测试整个eCPRI前传系统安装的稳健性至关重要。

在当前的5G前传网络部署中--RU可以有4个、8个或更多的以太网接口，以10G或25G的速度运行--任何测试设置都需要高端口密度，这样所有的接口都可以同时测试，最好是以Wire-speed线速进行。

一言以蔽之

0）5G前传eCPRI对延迟抖动很敏感，且是多路同步开启的高密度应用。

1）对应着延迟抖动损伤仿真也将是要求“高精度”+“高密度”

Chimera如何让延迟损伤变得简单？

测试从DU（Distributed Units ）到RU（Radio Units )之间的网络是否能够处理延迟和抖动的一个好方法是使用像Chimera这样的以太网损伤仿真解决方案在实验室中来模拟前传网络进行测试。Chimera具有RU所需的高端口密度，而且它可以支持测试5种不同速度--10GE / 25GE / 40GE / 50GE和100GE--所有这些都支持全线速。

要测试eCPRI在以太网上的用户和控制平面数据，我们需要先了解eCRPI的数据帧结构。

eCPRI可以通过Ethertype=0xAEFE的以太网以太网数据帧进行，也可以运行IPv4或IPv6的UDP上，其中UDP端口取决于用户场景实现。

我们通过查看eCPRI头，您可以确定消息类型，以决定是否要损伤O-RAN规范支持的3种eCPRI消息--"数据消息"、"控制消息 "或 "单向延迟测量 "中的任何一种。

损伤数据类型？

• 数据信息 Data messages  (msgtype #0)
• 控制信息 Control messages（msgtype #2）
• 单向延迟测量 One-Way Delay Measurement (msgtype #5)

eCPRI over Ethernet (EtherType 0xAEFE)

eCPRI帧头包含了消息id，因此在Chimera中设置匹配的过滤器可以准确地损伤你要测试的特定ID流量

一旦您确定了要损伤的数据包流，您需要决定如何损伤它。

这将取决于应用，但O-RAN规范为5G应用定义了不同的类别，每个类别都有指定的最小和最大延迟。如果您知道正确的fronthaul网络类别，这很容易使用Chimera来进行匹配规则测试。

一旦您确认您的应用在所需的延迟范围内工作，您可以通过添加抖动、丢弃帧或测试数据包序列错误时的情况来验证其鲁棒性。

这可以让您验证您的应用程序将在所需的网络上运行，此外，它还可以帮助您确定影响应用程序的性能问题，以便重新设计以提高稳健性。

后续我们将分享一些在线研讨会的视频，它将揭示

1. 测试先进的5G无线应用的性能，以确保您的eCPRI前传配置足够灵活，以平衡满足客户所需的延迟、吞吐量和可靠性水平。

2. 使用电路仿真来帮助从TDM迁移到无连接的以太网网络，同时测试IEEE 1588 PTP和Y.1731的准确性和稳健性。