EN
UMPT като централен управляващ блок на БТС
Интеграция в архитектурата на BBU и хардуерно свързване
В сърцето на базовата лента (BBU) се намира универсалният главен процесор и предавателен блок, или съкратено UMPT. Този компонент управлява всички данни в реално време, които се преместват между различните процесорни части и предавателното оборудване в системата. UMPT е свързан директно с различни хардуерни компоненти чрез стандартни връзки по задната платформа. Това включва оптични портове, които осигуряват бързи прехвърляния на данни, както и електрически връзки, използвани предимно за изпращане на командни сигнали из цялата система. Сред другото, UMPT изпълнява важни функции като разпределение на часовниковите сигнали из цялата система, насочване на сигнали към необходимите места и управление на ресурсите при конкуренция между множество процеси. Това решение е особено полезно благодарение на модулния си характер. Операторите на мрежи могат да увеличават или намаляват мащаба й според нуждите на своите мрежи, без да се налага голяма преустройство. Освен това тази архитектура помага за поддържане на ниски забавяния и гарантира ефективна обработка дори при промени в изискванията към мрежата с течение на времето.
Координация с RRUs и периферни платки (напр. LBBP, UPEU)
В сърцето на системата се намира модулът UMPT, който координира цялата активност между дистанционните радиоединици (RRU) и различни периферни компоненти, като например платки за базовата обработка (LBBP) и блокове за захранване и околната среда (UPEU). Устройството осъществява синхронизацията на RF-данните, предавани към тези RRU, чрез интерфейси CPRI или eCPRI, както и разпределението на електрозахранването и контрола върху условията на околната среда чрез модулите UPEU. При внезапен скок в мрежовия трафик UMPT интелигентно препределя изчислителната мощност между различните карти LBBP, за да се запази силата на сигнала по всички радиочестотни пътища. Специални контролни канали постоянно проверяват статуса на всички свързани компоненти и при възникване на проблеми активират автоматични механизми за превключване към резервни системи. Това означава, че услугите продължават да функционират гладко дори при възникване на проблеми с части от системата, което гарантира, че цялата BTS-конфигурация остава надеждна и работоспособна по всяко време.
Основните функционални възможности на UMPT за операции с BTS
Синхронизация на часовника, управление на предаването и обработка на протоколи (SCTP, IP, PPP)
UMPT поддържа синхронизацията между базовите предавателно-приемни станции с изключителна точност, постигайки тесния диапазон от ±50 ppb, който е точно това, което стандартът 3GPP TS 36.104 изисква както за мрежи LTE, така и за NB-IoT мрежи. Когато става въпрос за обработката на целия този обем данни, системата работи с високоскоростни интерфейси като CPRI и eCPRI, предавайки данни със скорост до 25 гигабита в секунда. Това, което прави това устройство особено, е начинът, по който умно управлява широчината на лентата, вместо просто да хвърля повече ресурси срещу проблемите. Устройството изпълнява всички видове протоколни функции директно на борда — например SCTP за надеждна сигнализация, IP за насочване на пакети и PPP за инкапсулиране на последователни връзки. Този подход намалява общата задержка приблизително с 30 процента в сравнение с разпределението на тези функции между различни хардуерни компоненти. В резултат на това се наблюдава подобрена производителност по време на прехвърляне между клетки (handovers), по-малко загубени пакети и, най-важното — последователни комуникации с ниска задержка, които имат решаващо значение в ситуации, където точността по време може да определи успеха или провала на операциите — от индустриална автоматизация до системи за аварийно реагиране.
Поддръжка на многорежимов радиодостъп: GSM, UMTS, LTE и NB-IoT
Модулът UMPT прави нещо доста впечатляващо: той може едновременно да обработва всички тези различни мрежови стандарти — GSM (това е 2G), UMTS (3G), LTE (4G) и дори NB-IoT, който е част от технологиите LPWAN. А ето и най-важното: няма нужда да сменяте хардуера всеки път, когато се появят нови технологии, благодарение на профилите за софтуерно дефинирани радиопредавания. Какво прави този модул особен? Е, базовият чип (baseband engine) се адаптира изключително добре и поддържа функции като агрегация на носители (carrier aggregation), масивни MIMO конфигурации и дава възможност на операторите да проявяват креативност при повторното използване на спектърното пространство. Всичко това отлично подготвя почвата за преминаването към 5G NR. Някои реални полеви тестове в индустриални IoT среди са показали интересен резултат: при правилно синхронизиране и планиране чрез централната система UMPT броят на проблемите при прехвърляне между различни радио достъпни технологии намалява с около 60 процента. За онези сензори с ниско енергопотребление, разположени на големи територии, такава надеждност има огромно значение за ежедневната експлоатация.
Ролята на UMPT за осигуряване на надеждност, резервно застъпване и мащабируемост на BTS
Активно/резервно резервно застъпване, гореща подмяна и автоматично възстановяване при повреда
UMPT осигурява сериозна надеждност благодарение на своята активна резервна конфигурация. Когато основната платка излезе от строя, резервната поема напълно управлението за по-малко от 50 милисекунди, което всъщност отговаря на строгите стандарти ITU-T Y.1541 Клас А за достъпност. Конструкцията с възможност за гореща подмяна означава, че техниците могат да заменят компоненти, докато цялата система остава онлайн — нещо абсолютно необходимо, ако компаниите искат да постигнат тази митична цел за непрекъснатост на работа от пет деветки (99,999 %) в своите критични мрежи. Системата също включва вградена диагностика на повреди, която постоянно следи стабилността на софтуера, проверява цялостта на паметта и контролира здравословното състояние на хардуера. Ако възникнат проблеми, системата автоматично стартира мерки за възстановяване, включително връщане на фърмуера към предишни работещи версии — всичко това за около 90 секунди. Всички тези функции помагат значително да се намали неочакваното простостване и да се намалят експлоатационните разходи с приблизително 30 процента според Доклада за ефективността в телекомуникациите от миналата година. Освен това те работят безупречно при разширяване на мрежите, така че бизнесът няма нужда да разрушава съществуващата си архитектура само за да расте.
Съображения за разграждане на UMPT за операторите на мрежи
При настройката на UMPT-модулите операторите трябва да съгласуват избора си на хардуер с вече инсталираното оборудване, както и с бъдещите планове за разширение. Първостепенна важност има съвместимостта с по-старите BBUs и RRUs. Проверете дали оборудването поддържа множество радиорежими, като GSM, UMTS, LTE и NB-IoT. Важно е също така и енергийната ефективност, особено при мачти, разположени на значително разстояние от електрическата мрежа. Друг голям фактор е околната среда. Тези модули трябва да функционират надеждно в температурен диапазон от минус 40 до плюс 65 °C и да издържат прашни условия и висока влажност – характеристики, които са стандартни за външни инсталации. За резервни решения повечето експерти препоръчват активни резервни системи с възможност за гореща подмяна (hot swap), за да не спира работата по време на поддръжка или при откази. Предвид бъдещото внедряване на 5G, уверете се, че точността на часовниковата синхронизация и скоростта на пропускане на данни отговарят на изискванията на 3GPP Release 15. Не забравяйте и възможността за мащабиране. Трафикът ще нараства бързо, особено в зони с голяма концентрация на IoT-устройства. Според докладите на GSMA Intelligence връзките чрез NB-IoT могат да се увеличат трикратно до 2026 г., затова съответното планиране е разумно от бизнес гледна точка.
