×
تُعد وحدة الراديو عن بُعد، أو RRU باختصارها، دورًا حيويًا في الشبكات الخلوية الحديثة من خلال أخذ الإشارات الرقمية الخارجة من وحدة القاعدة (BBU) وتحويلها إلى موجات راديو فعلية يمكن إرسالها لاسلكيًا. عندما ينقل المشغلون هذه المكونات عالية التردد بعيدًا عن المواقع المركزية ويضعونها بجوار الهوائيات مباشرةً، فإنهم بذلك يقللون من تدهور الإشارة على طول الكابلات الطويلة التي تمتد بين غرف المعدات. كما أن هذا يمنح شركات الاتصالات حرية أكبر بكثير عند تصميم مناطق التغطية الخاصة بهم. ما الذي تقوم به وحدة RRU بالضبط؟ من بين أمور أخرى، فإنها تعزز الإشارات الضعيفة لتمتد مسافات أبعد، وتصفّي الضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها التي قد تتداخل مع المكالمات أو عمليات نقل البيانات، وتُبقي كل شيء يبدو نظيفًا ومستقرًا حتى عند التبديل بين نطاقات التردد المختلفة مثل النطاق الشائع 700 ميجاهرتز المستخدم لتغطية المناطق الريفية أو الطيف الأسرع 3.5 جيجاهرتز الموجود في البيئات الحضرية.
تعمل وحدات الإرسال والاستقبال عن بعد (RRUs) بالتعاون مع وحدات وحدة المعالجة الأساسية (BBUs) التي تتولى جميع المهام الرقمية ومعالجة البروتوكولات. يُقسّم هذا التكوين العام المهام بحيث تتم معظم العمليات الحاسوبية الثقيلة داخل وحدة BBU بينما تتولى وحدة RRU المهام المتعلقة بالتواتر اللاسلكي. ويقلل هذا الترتيب من زمن التأخير في النظام بشكل ملحوظ، حيث يصل إلى نحو النصف مقارنةً بالأنظمة القديمة التي كانت تجمع كل شيء في وحدة واحدة. وميزة أخرى هي تسهيل عملية التوسع وتبسيط الصيانة عند حدوث عطل. لكن العيب في المقابل هو أن وحدات RRU تستهلك حوالي ثلثي إجمالي الطاقة المستخدمة في المحطة الأساسية. وهذا يعني أن المصممين بحاجة إلى التفكير جدياً في كيفية إدارة الحرارة، خاصةً أن هذه الوحدات غالباً ما تكون مثبتة في الخارج وتتعرض لجميع أنواع الظروف الجوية.
تتكون المحطات الأساسية الحديثة من ثلاث طبقات رئيسية:
من خلال وضع وحدة الإرسال والاستقبال اللاسلكية (RRU) بالقرب من الهوائي، تقل خسائر الكابلات المحورية بشكل كبير—حيث يمكن أن تصل إلى 4 ديسيبل لكل 100 متر عند تردد 2.6 جيجاهرتز—مما يحسن كلًا من التغطية والكفاءة الطاقوية.
عند التعامل مع حركة المرور الصاعدة والهابطة، تعمل وحدات الراديو عن بُعد من خلال استقبال الإشارات الضوئية القادمة عبر اتصالات الألياف وتحويلها إلى إشارات كهربائية. ثم يتم تضخيم هذه الإشارات إلى مستويات إرسال تتراوح بين 20 و80 واط قبل توجيهها عبر مصفوفات الهوائيات لأغراض تشكيل الحزمة. ما النتيجة؟ تصبح التكوينات المتقدمة لتقنية MIMO ممكنة، مما يعني أننا نشهد كفاءة طيفية أفضل بنحو ثلاث مرات في المناطق الحضرية التي تكون فيها المساحة محدودة. وفقًا للقياسات الميدانية، تحافظ المواقع المجهزة بوحدات راديو عن بُعد (RRU) على توافر الإشارة عند حوالي 98.4%، متقدمةً بشكل كبير على الأنظمة المركزية التقليدية التي تتذبذب حول 89.1%. لماذا هذا الفرق؟ الجودة الأفضل للإشارة جنبًا إلى جنب مع تقليل الفاقد على طول مسارات الإرسال هو ما يصنع كل الفارق هنا.
عند اختيار وحدة الإرسال والاستقبال اللاسلكية (RRU)، من المهم مطابقتها مع الحزم الترددية التي تعمل عليها الشبكة فعليًا في الوقت الراهن، سواء كانت ترددات دون 6 جيجاهرتز أو تلك الترددات المتقدمة من نوع المليمترية (mmWave) الخاصة بطرح شبكات الجيل الخامس (5G). كما أصبح دعم تجميع الناقلات ضروريًا تقريبًا نظرًا لأن العديد من المشغلين يتعاملون حاليًا مع تخصيصات طيفية متفرقة بشدة. إن نوع مادة قاعدة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) له أهمية أيضًا. إذ تساعد المواد ذات الجودة العالية في الحفاظ على أداء مستقر عبر الترددات المختلفة. ويُشير بعض المصنّعين إلى أن مواد القواعد المُحسّنة لديهم تقلل من الحاجة لإعادة ضبط الترددات عند نشر عدة حزم ترددية معًا، وأحيانًا بنسبة تتراوح بين 20 إلى 40 بالمئة. أما بالنسبة لأولئك الذين يديرون شبكات في بيئات صعبة، فإن النظر في وحدات تتمتع بخصائص عازلة قوية يعد أمرًا منطقيًا. فهذه المكونات غالبًا ما تكون أكثر مقاومة لتدهور الإشارة عند مواجهة متطلبات تحميل متغيرة وظروف مناخية قاسية، وهي ظروف لا يمكن تجنبها في التركيبات الواقعية.
للحفاظ على وضوح الإشارات عند ارتفاع حركة المرور، يجب أن تصل وحدات الراديو عن بعد عالية الأداء إلى ما لا يقل عن 43 ديسيبل مللي واط في نقطة الانضغاط بسعة 1 ديسيبل. إذا انخفض هذا الحد الأدنى كثيرًا، تصبح التشوهات مشكلة حقيقية خلال الفترات المزدحمة. وفيما يتعلق بالانحراف المتجهي للخطأ، فإن البقاء دون 3٪ أمر بالغ الأهمية لضبط دقيق عبر القنوات المختلفة. تعتمد الأنظمة التي تتجاوز 60 واط بشكل كبير على حلول تبريد جيدة لأن تراكم الحرارة سيقلل فعليًا من جودة الإشارة بنسبة تتراوح بين 15٪ و30٪. ويتفاقم هذا النوع من التدهور بسرعة في الظروف الواقعية. توفر الأجهزة المزودة بمكبرات صوت ضوضاء منخفضة جدًا زيادة للمشغلين تتراوح بين 4 و6 ديسيبل في نسب الإشارة إلى الضوضاء، مما يجعل هذه المكبرات (LNAs) ذات قيمة خاصة في المناطق التي تتداخل فيها العديد من الإشارات مثل المراكز الحضرية أو المناطق ذات الكثافة السكانية العالية.
تفقد الكابلات المحورية القياسية حوالي نصف ديسيبل لكل متر عند الترددات المحيطة بـ 3.5 جيجاهرتز، مما يجعل استخدامها على مسافات طويلة غير فعال إلى حد كبير في معظم الحالات. وعندما نُثبّت وحدات الراديو عن بعد (RRU) أقرب إلى الهوائيات الفعلية، فإن ذلك يقلل من كمية الكابلات المطلوبة ويمكنه تقليل مشكلات التداخل السلبي بنسبة تصل إلى 70 بالمئة تقريبًا. بالنسبة للمباني التي تكون فيها المعدات مثبتة على الأسطح، يصبح استخدام مجموعات الضغط ضروريًا لأنها تمنع دخول الماء إلى داخل الكابلات حيث لا مكان له هناك. ومن الخطوات الذكية الأخرى دمج الألياف البصرية مع تقنية وحدة الراديو عن بعد (RRU). إن هذه الأنظمة الهجينة تعزز الأداء بشكل كبير، وتحافظ على قوة الإشارة بنسبة جودة تصل إلى 98% حتى على مسافات تصل إلى 500 متر بفضل اتصالات الألياف الضوئية منخفضة الفقدان الخاصة هذه.
إن النشر الصحيح للوحدات اللاسلكية عن بُعد (RRUs) يعتمد حقًا على مدى جودة توصيلها ماديًا وكهربائيًا بالهوائيات. وعندما يقوم المهندسون بضبط المعاوقة بشكل دقيق، يمكنهم تقليل القدرة المنعكسة إلى أقل من 0.5 ديسيبل، مما يساعد في الحفاظ على قوة الإشارة ووضوحها. وقد مكّنت الاختراقات التكنولوجية الحديثة في مجالات مثل الفوتونيات المتكاملة والمواد الخاصة المعروفة باسم المواد الميتامادية من تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية أسرع من أي وقت مضى – ونتحدث الآن عن أقل من 500 نانوثانية. ويكتسب هذا النوع من السرعة أهمية كبيرة لتنسيق الأشعة في الزمن الحقيقي، وهو ما تحتاجه شبكات الجيل الخامس (5G NR) للعمل بشكل صحيح. وبالنسبة لمزودي الخدمة الذين يقومون بنشر واسع النطاق، فإن هذا النوع من التحسينات يُحدث فرقًا كبيرًا عند محاولة الحفاظ على التوقيت الدقيق عبر نقاط متعددة وتعديل الأشعة ديناميكيًا مع تغير الظروف.
تأتي وحدات الراديو عن بُعد من الجيل الجديد مزودة بتكوينات 64T64R (أي 64 جهاز إرسال مقترنًا بـ 64 جهاز استقبال)، مما يجعل تقنية MIMO الضخمة ممكنة. يسمح هذا التكوين للنظام بإرسال البيانات إلى عدة مستخدمين في آنٍ واحد بدلاً من إرسالها لمستخدم واحد في كل مرة. تقوم أنظمة الذكاء الاصطناعي المتطورة بضبط معاملات تشكيل الحزمة كل حوالي ملي ثانيتين، وأظهرت الاختبارات الميدانية أن ذلك يمكنه فعليًا زيادة معدل الإنتاجية للمستخدمين الواقفين على أطراف الخلايا بنسبة تصل إلى أربعين بالمئة تقريبًا. وبالحديث عن المعايير، يتطلب الجيل الخامس (5G) أن تكون المعدات قادرة على التعامل مع ثمانية طبقات من التعددية المكانية. وعندما تعمل جميع هذه الطبقات معًا بشكل سليم، فإننا نتحدث عن سرعات قد تصل إلى عشرة جيجابت في الثانية بفضل أساليب الإرسال المنسقة عبر هوائيات مختلفة.
في المناطق الحضرية، يقوم 60٪ من المشغلين بنشر وحدات RRU موزعة بالقرب من الهوائيات لتقليل فقدان المضخّم والكمون. وبينما تظل إعدادات BBU-RRU المركزية هي السائدة في الملاعب (بنسبة سوقية تبلغ 85٪) للتحكم المنظم في التداخل، فإن النماذج الموزعة تقلل الكمون بنسبة 35٪ في البيئات العالية الارتفاع من خلال تمكين معالجة الإشارات على الحافة وتيسير متطلبات الربط الأمامي.
تعمل أنظمة الهوائيات الموزعة، أو ما تُعرف اختصارًا بـ DAS، من خلال نشر عدد من الهوائيات جنبًا إلى جنب مع وحدات الراديو عن بعد (RRUs) لتعزيز تغطية الإشارة في المباني الكبيرة أو الهياكل المعقدة. وتُعد هذه الوحدات (RRUs) نقطة الاتصال الأساسية بين وحدة القاعدة النطاقية (BBU) والهوائيات الفعلية. وعند وضع هذه الوحدات (RRUs) بجوار أماكن تركيب الهوائيات، يساعد ذلك في تقليل الفاقد المزعج في الكابلات التناظرية. بالإضافة إلى ذلك، يتيح هذا التكوين تصميمات شبكات مختلفة مثل توصيل كل شيء على هيئة سلسلة أو باستخدام نمط النجمة. وما الذي يجعل هذا كله مميزًا؟ إنه يُنشئ شبكات قابلة للتوسع بسهولة مع الحفاظ على زمن انتقال منخفض جدًا، غالبًا أقل من ملي ثانيتين. وقد رأينا أن هذه الطريقة تحقق أداءً ممتازًا بشكل خاص في الأماكن التي تشهد تدفقًا كبيرًا من الأشخاص المتحركين، مثل ملاعب الرياضة على سبيل المثال. ومن خلال تجميع تركيب وحدات (RRUs)، ينجح المهندسون في تبسيط الأمور إلى حد كبير من جانب الربط الأمامي، حيث تشير تقاريرنا الميدانية إلى تقليل التعقيد بنحو النصف مقارنة بالمستوى المعتاد.
تُعالج أنظمة DAS المحسّنة بـ RRU التحديات الحضرية الرئيسية:
توزع هذه الأنظمة إشارات 4G و5G في آنٍ واحد، مما يضمن بنية تحتية جاهزة للمستقبل. وجدت دراسة ميدانية أجريت عام 2023 أن نظام DAS القائم على RRU حقق موثوقية إشارة بنسبة 98.2% عبر مساحة حضرية تبلغ 5 كم² — أي أعلى بنسبة 22% من المحطات الأساسية المستقلة.
تزيد استهلاك الطاقة في وحدات الإرسال والاستقبال (RRU) الخاصة بشبكة الجيل الخامس بنسبة تتراوح بين 30 إلى 40 بالمئة مقارنةً بإصدارات الجيل الرابع، لأنها تعالج نطاقات ترددية أوسع بكثير وتستخدم صفائف MIMO الكبيرة. وللحفاظ على التشغيل السلس، بدأ المصنعون بتطبيق أنظمة تبريد ذكية مثل طرق التبريد السائل ومواد خاصة لتوزيع الحرارة، تمكّن من الحفاظ على درجات الحرارة الداخلية أقل من 45 درجة مئوية حتى في الأجواء الحارة للغاية. بدون إدارة حرارية مناسبة، لا تدوم هذه الوحدات طويلاً في الأماكن التي تُشرق فيها الشمس طوال اليوم. شهدنا حالات قَصُرت فيها عمر وحدات RRU إلى النصف بسبب التبريد غير الكافي في المناطق الاستوائية، ولهذا فإن الاستثمار في حلول تبريد جيدة يُحدث فرقاً كبيراً في عمر المعدات وفي موثوقية أدائها اليومي المستمر.
تحتاج وحدات الراديو عن بُعد الحديثة إلى التعامل مع حوالي أربع إلى ست نطاقات ترددية مختلفة تغطي كل شيء بدءًا من شبكات LTE وحتى تقنية 5G New Radio وبروتوكولات إنترنت الأشياء المختلفة. ويتيح ذلك لمشغلين متعددين مشاركة نفس البنية التحتية المادية في المناطق الحضرية المزدحمة حيث تكون المساحة شحيحة. والنتيجة؟ تقليل كبير في الازدحام على الأبراج، مع تقديرات تشير إلى حاجة أقل بنسبة تتراوح بين النصف والثلثين، دون المساس بجودة الإشارة التي تبقى قوية وموثوقة معظم الوقت. ما يجعل هذه الأنظمة ذات قيمة كبيرة هو نهجها التصميمي الوحداتي. إذ يمكن للشركات المشغلة ببساطة إدخال وحدات راديو إضافية عندما تحصل على تراخيص طيف جديدة، بدلًا من استبدال معدات كاملة. وهذا لا يقلل فقط من المصروفات الرأسمالية، بل يقلل أيضًا من انقطاع الخدمة أثناء ترقية الشبكة.
تُفصِل تقنية الشبكة الافتراضية للوصول اللاسلكي (vRAN) بشكل أساسي بين عتاد وحدة الإرسال والاستقبال البعيدة (RRU) ومكونات البرمجيات الأساسية المُلكية، وتنقل جزءًا كبيرًا من مهام المعالجة إلى منصات الحوسبة السحابية بدلًا من ذلك. ما يعنيه هذا للصناعة هو أننا نحتاج الآن إلى اتصالات أمامية قياسية مثل eCPRI بالإضافة إلى بروتوكولات توقيت دقيقة جدًا إذا أردنا مواكبة متطلبات التأخير الصارمة. في الواقع، تُظهر التقارير الميدانية من شركات الاتصالات نتائج مثيرة للإعجاب أيضًا. فقد شهدت الشبكات العاملة على وحدات RRU المتوافقة مع vRAN انخفاضًا في أوقات نشر الخدمات بنسبة حوالي 40%، بينما انخفضت تكاليف الصيانة بنحو 35%. ما الأسباب الرئيسية وراء هذه التحسينات؟ إن الأنظمة الأكثر مرونة بالاقتران مع العمليات الآلية عبر عمليات الشبكة تُحدث فرقًا كبيرًا في مشهد الاتصالات سريع الوتيرة اليوم.
ما هي وحدة الإرسال والاستقبال البعيدة (RRU)؟
وحدة الراديو عن بعد (RRU) هي مكون في شبكات الاتصالات يحول الإشارات الرقمية الصادرة من وحدة القاعدة (BBU) إلى إشارات راديوية للإرسال.
لماذا تُوضع وحدات RRU بجانب الهوائيات؟
يقلل وضع وحدات RRU بجانب الهوائيات من فقدان الإشارة على طول مسارات الإرسال، مما يعزز قوة الإشارة وكفاءة التغطية.
كيف تسهم وحدات RRU في الكفاءة الطاقوية؟
من خلال التواجد بالقرب من الهوائيات، تقلل وحدات RRU من خسائر الكابلات النحاسية، مما يقلل بشكل كبير من توهين الإشارة ويحسن الكفاءة الطاقوية.
ما العلاقة بين وحدات RRU ووحدات BBU؟
تتولى وحدات RRU المهام المتعلقة بالترددات الراديوية، بينما تقوم وحدات BBU بالمعالجة الرقمية وإدارة البروتوكولات، ما يشكل معمارية نظام فعالة.
أخبار ساخنة2025-09-30
2025-08-30
2025-07-28
2025-06-25
2025-03-12
2025-03-12
توفّر شركة هبي ميلينغ كوميونيكيشن إكويبمنت المحدودة حلولًا عالية الجودة لوحدات RRU و BBU والبنية التحتية للاتصالات. تخصصها يكمن في توفير معدات مستقرة ذات قوة عالية لقطاعات الاتصالات العالمية، العسكرية، الفضاء والصناعية. يتمتعون بثقة التسليم عالميًا.
EN
