Ceragon

背景介绍

Ceragon Networks Ltd. 是端到端无线连接领域的全球创新者和领先的解决方案提供商，专注于传输、接入和人工智能管理与专业服务。他们致力于追求卓越，帮助客户提高运营效率，丰富终端用户的体验质量。

图 1： Ceragon 工程师使用Teledyne LeCroy XenaManager 软件进行测试。

Ceragon 为各种通信网络用例提供大容量无线解决方案。Ceragon 的客户包括服务提供商、公用事业、公共安全组织、政府机构、能源公司等，他们依靠 Ceragon 的无线专业技术和尖端解决方案实现 5G 和 4G 宽带无线连接、关键任务服务以及一系列利用其超高可靠性和速度的应用。Ceragon 解决方案已被 130 多个国家的 600 多家服务提供商和 1600 多家专用网络所有者采用。

对 Ceragon 而言，新产品的上市时间至关重要，而验证可能非常耗时，特别是当不同的子系统相互依赖时。因此，Ceragon 一直在寻求减少开发阶段相互依赖关系的方法。本案例研究概述了Teledyne LeCroy 如何通过消除系统硬件之间的相互依赖关系来支持 Ceragon 缩短开发时间，从而在开发系统其他部分的同时测试新的 FPGA 代码。

挑战

如图 1 所示，Ceragon 最近开发了一个无线电头，旨在通过无线电传输高达 25Gbps 的以太网流量。该设备由一个网络处理器（NP）和一个 FPGA 组成。在此框架内，NP 在向 FPGA 传输以太网数据包之前，会在其上附加一个专门的 5 字节 RF 头。随后，FPGA 处理各种功能，包括警戒、排队、整形、VLAN ID 和其他与第 2/3 层相关的任务。

为了验证以太网系统的功能和性能，Ceragon 使用了以太网流量发生器，包括 Teledyne 的 Z10Odin 和 Z100Loki ，以生成具有各种数据包大小、VLAN ID 和优先级的线速以太网流量。然后使用这些流量来验证 FPGA 是否能正确执行警戒、队列和流量整形等功能（见图 3）。

理想情况下，整个系统的各个组件（NP、PCB、FPGA、软件等）应同时开发和测试。这种方法将大大缩短开发时间，并保证在进行最终系统集成之前，所有组件都能按预期 100% 运行。然而，对不同部件的验证需要完成整个系统的验证，这些相互依存的关系阻碍了对部件的同步验证。

为了减少 FPGA 开发与系统其他部分的相互依赖性，Ceragon 希望使用配备 FPGA 和适当外部接口的评估板。然而，FPGA 评估板不包括 NP，这意味着 FPGA 的输入缺少必要的 5 字节 RF 头。此外，现成的流量发生器也不支持独特的射频头。因此，Ceragon 的 FPGA 开发人员一直在寻找一种解决方案，以便使用 FPGA 开发板，用以太网流量（包括射频头）测试芯片设计的功能。

解决方案

在使用 FPGA 评估板测试芯片设计的过程中，Ceragon 发现他们的测试解决方案默认不支持 5 字节射频头。

在与当地Teledyne LeCroy Xena 团队讨论这一挑战后，他们找到了一种无需开发新功能即可加入 5 字节射频头的方法。

这使得 Ceragon FPGA 开发人员能够独立于系统的其他部分，开发和测试 FPGA 代码（见图 4）。

Ceragon 结合使用了Teledyne LeCroy Z10 Odin 和 Z100Loki以太网流量发生器（见右图）。

Z10Odin 有 6 个端口，支持数据速率为 10Mbps 至 10Gbps 的以太网测试，而 2 端口的 Z100Loki 则支持 10Gbps 至 100Gbps 的以太网测试。Z10Odin 和 Z100Loki 测试模块均可安装在Xena B2400 机箱中。Odin/Loki 的组合使 Ceragon 能够使用同一机箱轻松测试从 1Gbps 到 40Gbps 的多速端口。

Xena 以太网测试平台中的Odin 和Loki 流量生成器由XenaManager 控制，这是配置端口和数据包流的主要应用软件。该软件包括用于配置和测试 L2/L3 性能（如RFC-2544 基准测试套件）的模板，以及Xena OpenAutomation (XOA)，这是一个免费的开源自动化和脚本框架，带有 Python API，Ceragon 利用它将Xena 流量发生器添加到自己的自动化测试环境中。

通过使用 FPGA 评估板和添加 5 字节射频头的软件技术，Ceragon 能够独立于系统的其他部分进行 FPGA 设计的开发和验证。这大大减少了开发时间和项目风险。