Какви са предимствата на интегрирани BBU и решения за базов блок?

Подобрена производителност на мрежата чрез интегрирани BBU решения

Основни функции на базовата лента при обработката на сигнали

Базовите лентови устройства (BBU) са по същество мозъкът на съвременните мобилни мрежи, като извършват цялата цифрова обработка на сигнали, коригират грешки и управляват модулацията на сигналите. Когато тези функции се централизират чрез интегрирани BBU, се появява по-малко излишно оборудване, както и подобрено качество на сигнала. Някои проучвания от Доклада за безжичната инфраструктура 2024 показват реално подобрение от около 35% в сравнение с традиционните разпределени конфигурации. Защо това е толкова важно? Ами когато всичко е консолидирано, това помага на всички отдалечени радиоустройства (RRU) да работят съвместно в идеална синхронизация. И нека да си признаем, точно тази синхронизация е абсолютно необходима, за да може 5G да работи правилно с онези сложни милиметрови вълни.

Ниско забавяне и висока пропускателна способност в мрежи, готови за 5G

Когато влезнат в действие интегрираните базови лентови устройства, те намаляват обработващите закъснения под един милисекунда, което прави възможни тези изключително надеждни връзки с ниско забавяне. Такива връзки са почти задължителни за приложения като автономни превозни средства и дистанционни медицински процедури, където моментът има голямо значение. Разполагането на тези системи в централни локации помага за управление на разпределението на честотния спектър между различните потребители, а тестовете показват, че това може да достигне ефективност от почти 98% в натоварени мрежи. Някои реални тестове, проведени в гъсто населени градски центрове, всъщност демонстрираха по-добри от очакваните резултати. Капацитетът на мрежата нарасна с около 40%, когато инженерите използваха базови лентови устройства от следващо поколение, специално проектирани да работят с онези големи антенни масиви, които наричаме massive MIMO конфигурации.

Студия на случай: Разгръщане на 5G в градска среда с използване на интегрирани решения за BBU в Сеул

5G мрежата в Сеул обслужва връзки за около 10 милиона души, като използва т.нар. централизирана BBU архитектура, за да следи тези над 15 хиляди радиовъзли, разпръснати по целия град. Когато преминаха към тези виртуализирани BBU пулове, телекомуникационните компании успяха да намалят хардуерните си разходи приблизително с една четвърт. Едновременно с това те успяха да достигнат максимални скорости на сваляне от около 2,5 гигабита в секунда. Наистинска промяна настъпи, когато започнаха да получават анализ на данни директно от тези BBU кластери. Това им позволи да предвиждат къде ще възникне натоварване още преди то да се случи. В резултат на това беше отбелязано значително намаляване на мрежовите задръствания по време на пиковите часове – около 60 процента според доклада „Глобален умен град 2024“. Градове по целия свят вече разглеждат подхода на Сеул като модел за разширяване на собствените си 5G мрежи, без да надхвърлят бюджета.

Изгода и енергийна ефективност на централизираните архитектури с базови единици за обработка (BBU)

Централизираните архитектури с базови единици за обработка (BBU) повишават икономическата ефективност чрез консолидиране на изчислителните ресурси за множество радиоустройства. Операторите намаляват експлоатационните разходи (OpEx) благодарение на унифицирани софтуерни ъпгрейди и опростено поддържане – всеки ъпгрейд вече обслужва едновременно 20–50 отдалечени радиостанции.

Намаляване на експлоатационните разходи чрез консолидация на BBU

Консолидацията на BBU намалява консумацията на електроенергия с 18–22% според данни от еталонните тестове за ефективност в центровете за данни през 2023 г., като се премахнат излишните системи за охлаждане. Преходът от децентрализирани към централизирани конфигурации на BBU намалява годишните експлоатационни разходи с 9200 долара на типична макро 5G-станция.

Как интегрираните BBU намаляват разходите за енергия и хардуер

Напреднали BBUs обработват всяка радио единица при 45W, използвайки оптимизирани ASIC чипове, спрямо 68W в предходните поколения. Споделени захранвания и 48V DC разпределение минимизират енергийни загуби, спестявайки 4 800 долара годишно на сайт в сравнение с разпределените конфигурации.

Данни: Доклад на GSMA посочва 30% по-ниско енергийно потребление с централизирани BBUs

Проучване на GSMA потвърждава, че централизираните BBUs намаляват енергийната интензивност на мрежата с 30% (GSMA 2023). Когато 150 радиоединици бъдат централизирани в три BBU хъбa, операторите постигат месечни спестявания от 800 kW – еквивалентни на захранването на 230 домакинства годишно.

Стратегия: Внедряване на икономически ефективна консолидация на BBU в регионални мрежи

Мрежовите инженери максимизират спестяванията, като разгръщат мащабируеми BBU шасита, които поддържат стъпкови ъпгрейди. Фазово разгъване в продължение на 36 месеца в четири регионални хъба намалява първоначалните капитали с 62% в сравнение с пълни модернизации на мрежата.

Мащабируемост и гъвкавост в динамични мрежови среди

Модулна конструкция на BBU за разширение на капацитета по заявка

Модулните BBU архитектури позволяват на телекомуникационните оператори точно да мащабират капацитета според търсенето. Компоненти с възможност за гореща подмяна позволяват стъпкови ъпгрейди без скъпите замени от тип "forklift". Оператор от второ ниво в Югоизточна Азия разшири покритието си с 5G с 40% за шест месеца, използвайки този подход, като синхронизира инвестицията в инфраструктура с растежа на абонатите.

Подпомагане на развитието на Интернета на нещата (IoT) чрез мащабируемо разверзване на BBU: пример от селски райони в Индия

В 150 села в селските райони на Индия бяха инсталирани по-малки базови модули за обработка на сигнали (BBU), за да обслужват около 220 хил. IoT сензора в земеделието, които следят параметри като ниво на влажност в почвата и местни метеорологични модели, като при това задържат сигналните закъснения под 50 милисекунди. Това, което прави този подход интересен, е колко пари се спестяват в сравнение с традиционните методи, използващи големи клетъчни кули. Според проучване, публикувано миналата година в доклада „Модулно разширяване на мрежата“ за гъвкави инфраструктурни конфигурации, първоначалните разходи са намалени с около 60 процента.

Архитектура на Cloud-RAN (C-RAN) и ролята на централизираните BBUs

C-RAN използва централизирани пулове от BBUs за динамично разпределяне на обработващи ресурси към радио единици. По време на Купата на света по крикет в Мумбай 2023 г. един голям оператор пренасочи 85% от капацитета на своите BBU към стадионните зони, осигурявайки пикови скорости от 2,3 Gbps за 90 000 едновременни потребители. Централизацията намалява излишъка на ресурси до под 10%, спрямо 35–40% при декентрализирани системи.

Използване на виртуализирани и софтуерно-дефинирани BBU решения за еластичност

Виртуализираните BBU платформи постигат 92% от производителността на сигналната обработка, ограничена от хардуера, чрез GPU-ускорени контейнери. Един европейски оператор използва софтуерно-дефинирана система, която коригира разпределението на ресурси на всеки 15 минути, намалявайки енергийното потребление с 18%, като запазва достъпност на услугата от 99,999% – от решаващо значение за enterprise клас 5G slicing при променливи натоварвания.

Възможности за напреднали RAN архитектури: интеграция на C-RAN и O-RAN

Ролята на BBU в интероперабилността и екосистемите на Open RAN

Базовите лентови устройства (BBU) са основа за интероперабилни Open RAN екосистеми, като разделят хардуерните и софтуерните слоеве. Съвременните BBU включват стандартизирани интерфейси, дефинирани от O-RAN Alliance, което позволява гладка интеграция между оборудване от различни доставчици. Този преход премахва ограниченията от миналия период, при които собственическите комбинации BBU–Radio Unit (RU) задължаваха операторите към едновендорски екосистеми.

Собственически срещу отворени интерфейси в комуникацията между BBU и RRU

Старите училищни BBU-RRU конфигурации бяха приковани към собственици като CPRI, което по същество заключваше мрежовите оператори в скъпи решения, които не можеха добре да се адаптират към променящите се нужди. Новата вълна от стандарти за отворен фронтхол, включително eCPRI и спецификациите 7.2x от O-RAN обаче напълно промени правилата на играта. Сега телекомуникационните компании могат реално да комбинират базови лентови устройства от различни производители с радиоустройства от други. Вземете един голям азиатски телекомуникационен доставчик например – те намалиха разходите си за разгъване с около 22 процента миналата година, след като преминаха към тези BBU с отворени интерфейси, които работят с поне половин дузина доставчици на RU. Този вид гъвкавост означава, че операторите вече не са заложници на затворени решения от един-единствен доставчик.

Примерно изследване: Проби на O-RAN Alliance с интеграция на BBU и O-RU от множество доставчици

Тест в рамките на O-RAN Alliance през 2023 г. постигна 98% успех при прехвърляния между BBU и O-RU от различни доставчици в градски и селски условия. Участниците поддържаха закъснение под 3 ms, използвайки BBU от три конкуриращи се производителя, което потвърждава съвместимостта на архитектурата. Тези резултати подкрепят прогнозата на GSMA, според която до 2027 г. 38% от мобилните базови станции по света ще използват Open RAN BBU.

Създаване на мрежи, независими от доставчика, чрез синергия между BBU и O-RAN

Чрез виртуализация на функциите на BBU и приемане на дезагрегираната рамка на O-RAN, операторите могат динамично да разпределят базови полоси чрез хардуерни пулове, независими от доставчика. Това разрушава собственическите „оградени градини“ и позволява замяната на 40% от старите BBU със стандартизирани единици по време на модернизации – стратегия, която се очаква да спести 12 млрд. долара в глобалните разходи за RAN до 2026 г.

Бъдещи тенденции: изкуствен интелект, крайно изчисление и интелигентни BBU платформи

Подобрена чрез изкуствен интелект обработка на сигнали и предиктивно поддръжване в BBU

BBU-тата, задвижвани от изкуствен интелект, значително подобряват модулацията на 5G сигнали и коригират грешки, което намалява забавянията при обработката с около 40% в сравнение с традиционните статични методи, според последните тестове от телекомуникационната индустрия през 2024 г. Тези интелигентни системи анализират данни за миналата производителност, за да откриват потенциални хардуерни проблеми още преди те да са настъпили — понякога чак три дни по-рано, така че компаниите могат да отстранят неизправностите, преди клиентите изобщо да ги забележат. Вземете например натоварените периоди в мрежата. Базовите лентови устройства с управление чрез ИИ автоматично ще коригират настройките за формиране на лъч, като по този начин запазват стабилно качество на услугата през целия ден. И това не е полезно само за потребителското изживяване — то също така води до икономия на разходи за ремонти, тъй като разходите за поддръжка общо падат с около 18%.

BBU като основа за разпределени крайни изчислителни възли

Традиционният централизиран модел на BBU отстъпва място на нещо ново през последните дни – разпределени крайни изчислителни центрове, разположени на около 1 до 2 км от крайните потребители. Разполагането на изчислителни ресурси толкова близо до потребителите прави голяма разлика за приложения, при които има значение всяка милисекунда, като например управляването на автономно работещо заводско оборудване или системи за разширена реалност, които насочват работниците в сложни машинни среди. В бъдеще повечето анализатори са съгласни, че около две трети от телекомуникационните компании планират да внедрят такива BBUs, готови за крайна обработка, в рамките на следващите няколко години. Основният двигател? Управление на всички данни, постъпващи от свързани устройства в рамките на инициативи за умни градове и промишлени мониторингови мрежи, които в реално време следят всичко – от колебания в температурата до структурната цялост.

Автоматизиране на мрежовите операции с управление на BBU, задвижвано от изкуствен интелект

BBU с изкуствен интелект самостоятелно разпределя спектъра, определя приоритет за спешните услуги и препраща трафика по време на натоварване. При стрес тестове тези системи намалиха ръчното вмешателство с 83%, като запазиха непрекъснатост от 99,999%. Доставчиците докладват 22% по-бързо отстраняване на неизправности чрез интерфейси с обработка на естествен език (NLP), които превръщат заявките на техниците в диагностика в реално време.

Подготовка за автономни мрежи чрез интелигентни ъпгрейди на BBU

Най-новите базови станции вече идват с вградени системи за обобщено обучение, които позволяват на телекомуникационните мрежи да се настройват според местните трафик модели, като по същото време запазват чувствителната информация сигурна. Вземете за пример Rakuten Mobile в Япония – те успяха да намалят времето за разгъване на своята 5G самостоятелна мрежа с около 35%, след като преминаха към софтуерно дефинирани BBU. Това, което наистина прави тези интелигентни платформи интересни, е как те подготвят почвата за мрежи, способни да мислят самостоятелно. Представете си предавателни кули, които автоматично регулират силата на сигнала по време на силни дъждове или през уикендите на футболни мачове, когато хиляди хора се стичат наведнъж към стадионите.