Ceragon

背景

セラゴン・ネットワークス株式会社は、トランスポート、アクセス、AIを活用したマネージド＆プロフェッショナルサービスに特化した、エンドツーエンドのワイヤレス・コネクティビティを提供するグローバル・イノベーターであり、リーディング・ソリューション・プロバイダーです。セラゴン・ネットワークスは、卓越したサービスへのコミットメントを通じて、お客様の業務効率を高め、エンドユーザーの体験の質を向上させます。

図1：Teledyne LeCroy XenaManagerソフトウェアを使用してテストを行うセラゴンのエンジニア。

セラゴンは、幅広い通信ネットワークのユースケースに対応する大容量ワイヤレスソリューションを提供しています。セラゴンの顧客には、サービスプロバイダー、公益事業者、公共安全機関、政府機関、エネルギー企業などが含まれ、5Gおよび4Gブロードバンドワイヤレス接続、ミッションクリティカルなサービス、超高信頼性と高速性を活用するさまざまなアプリケーションにおいて、セラゴンのワイヤレスに関する専門知識と最先端のソリューションに信頼を寄せています。セラゴンのソリューションは、130カ国以上において、1,600を超えるプライベートネットワーク所有者と同様に、600を超えるサービスプロバイダーによって導入されています。

セラゴン社にとって新製品の市場投入までの時間は非常に重要であり、特に異なるサブシステムが相互に依存している場合、検証に時間がかかることがある。そのためセラゴン社は、開発段階での相互依存を減らす方法を模索していた。このケーススタディでは、新しいFPGAコードを他のシステムの開発と並行してテストできるように、システムハードウェア間の相互依存性を排除することで、Teledyne LeCroy 、Ceragon社が開発時間を短縮するためにどのようにサポートしたかを概説します。

挑戦

セラゴンは最近、図1に示すように、最大25Gbpsのイーサネット・トラフィックを無線で伝送するよう設計された無線ヘッドの開発に取り組んだ。この装置は、ネットワーク・プロセッサ（NP）とFPGAで構成されている。この枠組みの中で、NPはFPGAに送信する前に、イーサネット・パケットに5バイトの特殊なRFヘッダを付加する。その後、FPGAは、ポリシング、キューイング、シェーピング、VLAN ID、その他のレイヤー2/3関連タスクなど、さまざまな機能を処理した。

セラゴン社では、イーサネット・システムの機能と性能を検証するため、テレダイン社のZ10Odin およびZ100Loki などのイーサネット・トラフィック・ジェネレータを使用して、さまざまなパケット・サイズ、VLAN ID、優先度を持つワイヤ・スピードのイーサネット・トラフィック・フローを生成しました。そして、これらのトラフィック・フローを使用して、FPGAがトラフィックのポリシング、キューイング、シェーピングなどの機能を正しく実行できるかどうかを検証した（図3参照）。

理想的には、システム全体のさまざまなコンポーネント（NP、PCB、FPGA、ソフトウェアなど）を同時に開発し、テストすることである。このアプローチは、開発時間を大幅に短縮し、最終的なシステム統合を受ける前に、すべてのコンポーネントが期待通りに100％近く動作することを保証する。しかし、異なる部品の検証にはシステム全体の完成が必要であり、これらの相互依存関係は部品の同時検証を妨げる。

FPGA開発と他のシステムとの相互依存を減らすため、セラゴン社はFPGAと適切な外部インターフェースを搭載した評価ボードの使用を希望した。しかし、FPGA評価ボードにはNPが含まれておらず、FPGAへの入力に必要な5バイトのRFヘッダーが欠けていた。さらに、市販のトラフィック・ジェネレーターは独自のRFヘッダーをサポートしていなかった。その結果、CeragonのFPGA開発者は、FPGA開発ボードを使用して、RFヘッダーを含むイーサネット・トラフィックでチップ設計の機能をテストできるソリューションを探していました。

ソリューション

FPGA評価ボードを使用したチップ設計のテスト中に、セラゴン社はテストソリューションがデフォルトで5バイトRFヘッダーの組み込みをサポートしていないことを発見した。

この課題を地元のTeledyne LeCroy Xena チームと話し合った結果、新しい機能を開発することなく5バイトのRFヘッダーを組み込む方法を特定した。

これにより、セラゴンのFPGA開発者は、システムの他の部分とは独立してFPGAコードを開発し、テストできるようになった（図4参照）。

セラゴンは、Teledyne LeCroy Z10 Odin 、 Z100Loki、イーサネット・トラフィック・ジェネレーターを組み合わせて使用した（右図参照）。

Z10Odin は6ポートで10Mbpsから10Gbpsのデータレートのイーサネット・テストをサポートし、2ポートのZ100Loki は10Gbpsから100Gbpsのイーサネット・テストをサポートします。Z10Odin と Z100Loki のテスト・モジュールは、いずれもXena B2400 シャーシに適合します。このOdin/Loki の組み合わせにより、セラゴンは同じシャーシを使って1Gbpsから40Gbpsまでのマルチスピード・ポートを簡単にテストできるようになった。

Xena Test Platform に搭載されているLoki 「Odin Loki は、ポートやパケットフローの設定を行う主要なソフトウェアアプリケーションであるXenaManager を使用して制御されます。 このソフトウェアには、RFC-2544ベンチマークテストスイートのようなL2/L3パフォーマンスの設定およびテスト用テンプレートに加え、Ceragon社が自社の自動テスト環境にXena ジェネレータを組み込むために使用した、Python APIを備えた無料のオープンソース自動化・スクリプトフレームワークXena （XOA）が含まれています。

FPGA評価ボードと5バイトRFヘッダーを追加するソフトウェア技術を使用することで、セラゴンはFPGA設計を他のシステム開発から独立して開発・検証することができた。これにより、開発期間とプロジェクト・リスクが大幅に削減された。