Deterministisk Ethernet er fremtiden

– Ethernet er på vei inn i ”alt”, sier teknisk direktør Steinar Bjørnstad i TransPacket AS. – Med vår teknologi kan vi bidra til å muliggjøre enda flere anvendelser, sier han.

Virtuell fastlinje

Med sin Fusion-teknologi har TransPacket utviklet en metode som gjør at datapakker i et Ethernet-basert nettverk kan sendes med fast og liten forsinkelse, og uten pakketap. Den pakkesvitsjede forbindelsen kan dermed oppleves som et virtuelt linjesvitsjet nett. I tillegg lanserte selskapet nettopp en teknikk for såkalt ringbeskyttelsessvitsjing, som gjør det mulig å re-rute et signal langt raskere en med tidligere teknikker. Dette gjør det mulig å lage deterministiske Ethernet-løsninger, med funksjonalitet man kjenner igjen fra OTN/SONET/SDH-nettverk. Videre har selskapet utviklet programvare for kontrollsystemer som følger Netconf standarden, noe som vil være nyttig for programvaredefinerte (SDN) nettverk.

FPGA-blokker

Disse funksjonene er implementert i ”boksene” som TransPacket selger, nærmere bestemt den optiske nettverksplattformen H1 for transportnett. Men forretningsidéen, og selskapets kommende hovedinntektskilde, vil være å selge IP-kjerner (intellektuell eiendom) med Fusion-teknologien, for implementering i for eksempel FPGA- eller ASIC-kretser fra andre leverandører av nettverksutstyr.

5G og andre utfordringer

Og her åpner det seg et enormt potensiale. I første omgang ser TransPacket på bruk i optiske transportnett, og samarbeider med flere av de store leverandørene, som Nokia, Cisco, Juniper, Coriant m.fl.  I tillegg har de begynt å se på andre vertikaler, som mobilnett. – Det vil blant annet bli en utfordring å mate 5G mobilnettverk, både med hensyn til datamengde og økt tetthet av basestasjoner, mener Bjørnstad.

Radioformat på fiber

– Også i 4G nett er det tatt i bruk fronthaul, der man sender radioformat direkte over fiber. Det pågår nå standardiseringsarbeid for å prøve å ramme dette inn i Ethernet. Fronthaul er imidlertid følsomt for den ekstra forsinkelsen Ethernet legger til. Her er det vår teknologi kommer inn og løser problemer, forklarer han.  Mye gjenstår når det gjelder definisjoner av grensesnitt og hvor de skal ligge (sentralt/lokalt), men det vil bli enorme krav til presis synkronisering mellom basestasjonene.

Ethernet i bil

Et annet marked man kanskje ikke så komme for TransPacket, er bil og transport. – Vel, nå er det også interessant for oss. Her er Ethernet sannsynligvis i ferd med å ta over som en standard, i stedet for mange ulike busser. I fremtidens bilnettverk vil hver enkelt komponent, som en lyspære, ha innebygd intelligens som gjenkjenner ”sin” IP-adresse og kan kommunisere med styresystemet.

Uavhengig av synkronisering

Bjørnstad mener TransPackets løsning har klare fordeler i disse anvendelsene, spesielt at den ikke krever synkronisering av kildene som koples opp mot løsningen, og ikke minst er kompatibel med dagens Ethernet. I et telekom-nett kan man derfor oppgradere til denne teknologien node for node. Den kan også sendes over et standard OTN-nettverk.

Optisk og mobil

Per i dag er det optisk- og datasenterkommunikasjon, samt mobil front-/backhaul, som er mest aktuelt for TransPacket.  I mobilsammenheng snakker vi om datahastigheter opp til 10 Gb/s, mens det mellom datasentre dreie seg om titalls og hundretalls Gb/s, opptil terabitnivå.  Innen bilelektronikk og industrielt Ethernet er det mer moderate hastigheter, fra noen Mb/s til 1 Gb/s og 10 Gb/s på sikt, og mye kobberbasert ledningsnett. Sistnevnte ønsker bilindustrien naturlig nok å erstatte med mest mulig optisk fiber for å spare vekt.

”Boksene” fortsatt viktige

Mens TransPacket har jobbet med å videreutvikle markeder og teknologi, har det fysiske produktet H1 vært en viktig døråpner, i tillegg til å generere inntekter. – Teknologien vises jo i boksene først. Selve IPen blir mer interessant, jo flere bokser vi selger, sier adm. Direktør Thomas Örnevik. – Det er viktig å bygge ”brukercases”, for å vise at ting fungerer, understreker han. Mens ”boksene” foreløpig bare tilbyr 1 Gb/s og 10 Gb/s svitsjeteknologi, har selskapet IP på 100 Gb/s  under utvikling i laboratoriet.  – Vi har ikke tatt noen beslutning om å implementere 100 Gb/s i en boks selv ennå. Helst trenger vi en partner til det, mener Örnevik.

Samarbeid med underleverandører

For det kan være utfordrende å utvikle systemer der det skal rutes mange 25 GB/s signaler rundt om på et kretskort. Derfor har man nøyd seg med å demonstrere denne ytelsen på ferdige, høyhastighets utviklingskort fra Xilinx. – Vi har imidlertid fått tilbakemeldinger fra flere ”store” kunder at de kan tenke seg å se vår IP implementert i utstyr fra deres underleverandører, kommenterer Bjørnstad, som kan bekrefte at selskapet allerede er i dialog om slike løsninger, i området 10 – 100 GB/s.

Ser lyst ut

– Vi håper å komme inn i optomarkedet snart. Det vil blant annet utløse en god del kapital, tror Örnevik. TransPacket kjørte en vellykket finansieringsrunde tidligere i år, men signaliserte da at de vil trenge en runde til etter hvert. Stemningen er positiv: – Markedsutsiktene har aldri sett bedre ut, mener Örnevik, som kan fortelle at selskapet fikk stor oppmerksomhet under den store messen OFC 2016 i mars, og hadde mange bra møter i USA.

Rustet for vekst

– Deterministisk IP er fremtiden – vi ser enorme, nye markeder for denne teknologien, sier Bjørnstad. Transpacket har i dag 15-16 medarbeidere inkludert konsulenter, og skal ansette både utviklere og salgspersonell fremover. Selskapet har videre knyttet til seg mange samarbeidspartnere, slik at de for eksempel for metro og transportnett kan tilby komplette løsninger.

Strenge krav

Når TransPacket utvikler IP-kjerner for deterministisk Ethernet, stilles det strenge krav til kvalitet og test av IPen.

I prinsippet skal man kunne ta ut en blokk av en FPGA utviklet hos TransPacket, som skal kunne fungere sammen med en hvilken som helst annen FPGA, kretskort eller system. Derfor må funksjonalitet og metodikk være helt uangripelig.

– Utviklingsmetodikken i bunn er særdeles viktig. På dette området har vi hatt et utstrakt samarbeid med Bitvis AS, forklarer Steinar Bjørnstad.

IP-blokkene er bygget opp av mange mindre moduler, som testes hver for seg før de settes sammen. Det hele testes med omfattende verifikasjonsmetodikk.