কোন বিবিইউ বৈশিষ্ট্যগুলি নেটওয়ার্ক স্কেলেবিলিটি সমর্থন করে?

উল্লম্ব ও অনুভূমিক স্কেলিংয়ের জন্য মডিউলার BBU হার্ডওয়্যার ডিজাইন

আধুনিক যোগাযোগ সরঞ্জামগুলি বেসব্যান্ড ইউনিট (BBU) আর্কিটেকচারের উপর নির্ভর করে, যা দুটি পরস্পর পূরক স্কেলিং কৌশলকে সমর্থন করে: উল্লম্ব স্কেলিং—প্রতিটি ইউনিটে অতিরিক্ত প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা যোগ করে এর ক্ষমতা বৃদ্ধি করা; এবং অনুভূমিক স্কেলিং—নেটওয়ার্কের বিভিন্ন স্থানে অতিরিক্ত BBU নোড স্থাপন করে লোড বণ্টন ও ক্ষমতা বৃদ্ধি করা।

ধাপে ধাপে ক্ষমতা বৃদ্ধির জন্য হট-সোয়াপযোগ্য মডিউল এবং চ্যাসিসের নমনীয়তা

অপারেটররা এখন সার্ভিসগুলি বন্ধ না করেই প্রসেসর কার্ড এবং রেডিও ইন্টারফেস ইউনিটের মতো হার্ডওয়্যার কম্পোনেন্টগুলি প্রতিস্থাপন করতে পারেন বা ইনস্টল করতে পারেন, যা হট সোয়াপিং-সমর্থিত ফিল্ড-রিপ্লেসেবল মডিউলের জন্য ধন্যবাদ। এর সুবিধা কী? প্রয়োজন হলে দ্রুত ক্ষমতা বৃদ্ধি। শুধুমাত্র একটি নতুন প্রসেসর কার্ড প্লাগ ইন করুন এবং প্রায় তৎক্ষণাৎ থ্রুপুটে ৪০% পর্যন্ত বৃদ্ধি দেখুন। আধুনিক চ্যাসিস ডিজাইনগুলিতে স্ট্যান্ডার্ড স্লট এবং সকল ধরনের মডিউল—যেমন এনক্রিপশন অ্যাক্সেলারেটর এবং ফ্রন্টহল ইন্টারফেস—সহ কাজ করার জন্য অ্যাডাপ্টেবল ব্যাকপ্লেন সিস্টেম সহ সজ্জিত করা হয়। এই নমনীয়তার ফলে কোম্পানিগুলি ঠিক যা প্রয়োজন তা নির্মাণ করতে পারে, একটি নির্দিষ্ট বিক্রেতার সরঞ্জামে আটকে না থেকে, এবং এটি মূল্যবান র্যাক স্পেসও বাঁচায়। শিল্প পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে, এই হট সোয়াপ বৈশিষ্ট্যগুলি পুরনো সিস্টেমগুলির তুলনায় রক্ষণাবেক্ষণের ডাউনটাইম প্রায় ৯০% কমিয়ে দেয়, যেখানে সবকিছু প্রথম দিন থেকেই স্থায়ীভাবে স্থাপন করা থাকত।

কম্পিউট-ইনটেনসিভ ওয়ার্কলোডের জন্য CPU/FPGA/GPU এক্সপ্যানশন এবং মেমরি ব্যান্ডউইথ অপ্টিমাইজেশন

আধুনিক বেসব্যান্ড ইউনিট (BBU)গুলির 5G-অ্যাডভান্সড প্রয়োজনীয়তা এবং ওপেন RAN স্পেসিফিকেশন উভয়ই পরিচালনা করতে হয়, তাই এগুলি বিভিন্ন ধরনের কম্পিউটিং ক্ষমতাকে একত্রিত করে। উদাহরণস্বরূপ, ফিল্ড প্রোগ্রামেবল গেট অ্যারে (FPGA)গুলি সেই অতিদ্রুত সিগন্যাল প্রসেসিং কাজগুলি পরিচালনা করে যেখানে প্রতিটি মাইক্রোসেকেন্ডই গুরুত্বপূর্ণ। গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (GPU)গুলি বীমফর্মিং এবং হস্তক্ষেপ সংক্রান্ত সমস্যা নিয়ন্ত্রণের মতো কাজে AI-এর ব্যবহার করতে আসে। এবং তারপরে রয়েছে মাল্টি-সকেট সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU)গুলি যেগুলি নিয়ন্ত্রণ প্লেনের সমস্ত কাজ পরিচালনা করে এবং পটভূমিতে সবকিছু সমন্বয় করে। মেমোরির ক্ষেত্রে, নির্মাতারা DDR5 এবং HBM3 প্রযুক্তির দিকে ঝুঁকছেন, যা প্রতি সেকেন্ডে ১ টেরাবাইটের বেশি গতিতে ডেটা স্থানান্তর করতে সক্ষম। এই ধরনের ব্যান্ডউইথ বৃহৎ স্কেলের মাল্টিপল ইনপুট মাল্টিপল আউটপুট (MIMO) সিস্টেমগুলি সমর্থন করতে এবং রিয়েল-টাইম ফ্রন্টহল প্রসেসিংয়ের চাহিদা পূরণ করতে সম্পূর্ণ অপরিহার্য। এই সম্ভব করার জন্য কিছু চতুর অপ্টিমাইজেশনও রয়েছে—যেমন, ক্যাশে স্পেসকে বিভক্ত করে যাতে গুরুত্বপূর্ণ বেসব্যান্ড ফাংশনগুলি ধীরগতির কারণে বাধাগ্রস্ত না হয়, NUMA নীতি অনুসারে বিভিন্ন সকেটে মেমোরি বুদ্ধিমানে বরাদ্দ করা এবং হার্ডওয়্যার-চালিত সংকোচন যা ফ্রন্টহল ট্রাফিককে প্রায় ৩৫% পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। এই সমস্ত উপাদান একত্রে কাজ করে ল্যাটেন্সিকে ৫ মিলিসেকেন্ডের নিচে রাখে এবং সেল সাইটগুলি প্রতি সেকেন্ডে ২০০ গিগাবিট ধ্রুব ডেটা ফ্লো পরিচালনা করলেও 5G নিউ রেডিও পারফরম্যান্সকে অটুট রাখে।

ক্লাউড-নেটিভ এবং প্রোগ্রামযোগ্য নেটওয়ার্কিং (SDN/NFV) এর সাথে BBU এর একীভূতকরণ

SDN-সক্ষম BBU ব্যবস্থাপনা মাধ্যমে কন্ট্রোল-প্লেন ডিকাপলিং এবং গতিশীল অর্কেস্ট্রেশন

সফটওয়্যার-ডিফাইন্ড নেটওয়ার্কিং বা SDN কন্ট্রোল ফাংশনগুলিকে আসল ডেটা প্রক্রিয়াকরণ থেকে পৃথক করে বেসব্যান্ড ইউনিটগুলির পরিচালনা পদ্ধতিকে পরিবর্তন করে। এটি এমন একটি সিস্টেম তৈরি করে যেখানে স্মার্ট কন্ট্রোলারগুলি কেন্দ্রীয়ভাবে অধিকাংশ সিদ্ধান্ত গ্রহণ করে, কিন্তু BBUs-এর নিজস্ব ডেটা ফরওয়ার্ডিং এবং রেডিও রিসোর্স ব্যবস্থাপনা সংক্রান্ত স্থানীয় সিদ্ধান্ত নেওয়ার ক্ষমতা রাখে। উন্মুক্ত অ্যাপ্লিকেশন প্রোগ্রামিং ইন্টারফেস (API) উপলব্ধ থাকায়, নেটওয়ার্ক অপারেটররা এখন প্রয়োজন অনুযায়ী স্পেকট্রাম বরাদ্দ পরিবর্তন করতে পারেন, বিভিন্ন মডুলেশন পদ্ধতির মধ্যে স্যুইচ করতে পারেন এবং বাস্তব সময়ের ট্রাফিক পরিস্থিতি অনুযায়ী সেল সেক্টরগুলির মধ্যে কাজের ভার সমানভাবে বণ্টন করতে পারেন। যখন রাশ আওয়ার সময়ে ট্রাফিক বৃদ্ধি পায়, তখন এই SDN সিস্টেমগুলি প্রায় তৎক্ষণাৎ কাজে নেমে আসে এবং ওভারলোডেড অঞ্চলগুলি থেকে নেটওয়ার্ক ক্যাপাসিটি পুনর্নির্দেশিত করে—যার জন্য কোনো ম্যানুয়াল কনফিগারেশনের প্রয়োজন হয় না। ফলাফল? টেকনিশিয়ানদের জন্য কম ডাউনটাইম এবং কম ঝামেলা। ২০২৪ সালের একটি সাম্প্রতিক শিল্প প্রতিবেদনে দেখা গেছে যে, এই পদ্ধতি গ্রহণকারী কোম্পানিগুলি সাধারণত পুরনো পদ্ধতির তুলনায় যেখানে প্রতিটি ডিভাইসের উপর বেশি নির্ভর করা হত, তার তুলনায় তাদের মোট নেটওয়ার্ক ব্যবস্থাপনা ব্যয়ের প্রায় এক-তৃতীয়াংশ কমিয়েছে।

ভার্চুয়ালাইজড বেসব্যান্ড ফাংশন এবং এনএফভি-এর সাথে স্বয়ংক্রিয় জীবনচক্র ব্যবস্থাপনা

নেটওয়ার্ক ফাংশনস ভার্চুয়ালাইজেশন, অথবা সংক্ষেপে NFV, টেলিকম কোম্পানিগুলির অবকাঠামো পরিচালনা করার পদ্ধতিকে পরিবর্তন করছে। ব্যয়বহুল বিশেষায়িত BBU হার্ডওয়্যারের উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, অপারেটররা এখন সাধারণ বাজারে পাওয়া যায় এমন সার্ভারগুলি ব্যবহার করে বেসব্যান্ড ফাংশনগুলি চালাচ্ছেন। সিগন্যাল প্রসেসিং, চ্যানেল কোডিং এবং সেইসব লেয়ার ২ প্রোটোকলগুলি—সবগুলিই হালকা ভার্চুয়াল নেটওয়ার্ক ফাংশন বা ক্লাউড-নেটিভ বিকল্প হিসেবে কাজ করে। সমগ্র সিস্টেমটি Kubernetes এবং ONAP-এর মতো প্ল্যাটফর্মের মাধ্যমে স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরিচালনা করা হয়, যা সেটআপ থেকে শুরু করে প্রয়োজন হলে অপারেশন স্কেলিং, সমস্যা সমাধান এবং প্যাচ প্রয়োগ পর্যন্ত সবকিছু কেন্দ্রীয় ড্যাশবোর্ড থেকেই পরিচালনা করে। যখন ট্রাফিক হঠাৎ বেড়ে যায়, তখন এই NFV সিস্টেমগুলি দ্রুত ভার্চুয়াল BBU-এর কপি তৈরি করে এবং বিভিন্ন সার্ভার গ্রুপে সেগুলিকে বিস্তৃত করে। আর যখন চাহিদা কমে যায়, তখন তারা শুধুমাত্র অব্যবহৃত সম্পদগুলি বন্ধ করে দেয় যাতে শক্তি সাশ্রয় করা যায়। গত বছরের ক্লাউড RAN বেঞ্চমার্ক অধ্যয়নের ফলাফল অনুযায়ী, এই নমনীয় পদ্ধতিটি মূলধন ব্যয় প্রায় অর্ধেক কমিয়ে দেয়, যদিও এটি ৯৯.৯৯৯% প্রায় নিখুঁত আপটাইম বজায় রাখে। তবে NFV-কে বিশেষভাবে আলাদা করে তোলে তার আপডেট বাস্তবায়নের গতি। কোম্পানিগুলি মিনিটের মধ্যে হাজার হাজার স্থানে নতুন বৈশিষ্ট্য প্রয়োগ করতে পারে, যেখানে আগে সপ্তাহ সময় লাগত; ফলে গ্রাহকদের সেবা ব্যাহত না করেই দ্রুত নবায়ন চক্র সম্ভব হয়।

ডিপ্লয়মেন্ট-সচেতন BBU ফর্ম ফ্যাক্টর এবং ইনফ্রাস্ট্রাকচার সামঞ্জস্য

বিতরণকৃত এবং কেন্দ্রীভূত vRAN-এর জন্য সাইডকার বনাম র‍্যাক-মাউন্টেড BBU কনফিগারেশন

হার্ডওয়্যার ডিজাইনকে প্রয়োগের পদ্ধতি এবং অবকাঠামোতে বিদ্যমান সীমাবদ্ধতার সাথে মিলিয়ে সঠিক BBU ফর্ম ফ্যাক্টর নির্বাচন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সাইডকার BBU-গুলি হলো এই ছোট, শক্তি-দক্ষ ইউনিটগুলি যা সাইটে এন্টেনা সংলগ্নভাবে স্থাপন করা হয়। এগুলি সিগন্যাল বিলম্ব কমিয়ে দেয়, ফলে এগুলি URLLC সেবা বা বিস্তৃত vRAN সেটআপে প্রান্ত কম্পিউটিং (এজ কম্পিউটিং) কাজের মতো অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য সংযোগ এবং ন্যূনতম ল্যাগ সময় প্রয়োজনীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ। অন্যদিকে, র্যাক-মাউন্টেড BBU-গুলি বেসব্যান্ড প্রক্রিয়াকরণ সমস্ত কেন্দ্রীয় হাবগুলিতে একত্রিত করে। এই পদ্ধতি কখনও কখনও স্থান ব্যবহার প্রায় ৪০% পর্যন্ত কমিয়ে দেয় এবং তাপ ব্যবস্থাপনা, ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং নিয়মিত পরীক্ষা-নিরীক্ষা সহজতর করে। অধিকাংশ নেটওয়ার্ক প্রদানকারী র্যাক-মাউন্টেড সংস্করণগুলি বেছে নেয়, কারণ এগুলি স্কেল করা সহজ এবং বিভিন্ন অঞ্চলের মধ্যে সম্পদ ভাগাভাগি করার সুযোগ দেয়। তবে সাইডকারগুলিও ভুলে যাবেন না! যেখানে স্থান সীমিত বা কঠিন-প্রবেশযোগ্য স্থানে এগুলি এখনও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যাইহোক, SDN এবং NFV প্রযুক্তিগুলির সাথে উভয় পদ্ধতিই ভালোভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং আধুনিক ক্লাউড-ভিত্তিক নেটওয়ার্কগুলিতে সবকিছু সুচারুরূপে সংযুক্ত থাকে।

স্কেলযোগ্য BBU ক্লাস্টার জুড়ে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা-চালিত সম্পদ অপ্টিমাইজেশন

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা বিবিইউ (BBU) ক্লাস্টারগুলি পরিচালনা করার পদ্ধতিকে পরিবর্তন করেছে, যা শুধুমাত্র সমস্যাগুলির প্রতি প্রতিক্রিয়া জানানোর থেকে এগিয়ে গিয়ে পূর্বাভাসী ও অভিযোজ্য হয়ে উঠেছে। ট্রাফিক লেভেল, একই সময়ে কতজন ব্যবহারকারী সংযুক্ত আছেন, স্পেকট্রাম কতটা দক্ষতার সাথে ব্যবহৃত হচ্ছে এবং হার্ডওয়্যার মনিটরিংয়ের ডেটা—এই বাস্তব-সময়ের মূল কর্মক্ষমতা সূচকগুলি মেশিন লার্নিং সিস্টেমগুলিতে প্রবেশ করে। এই সিস্টেমগুলি ৪৮ ঘণ্টা পর্যন্ত ভবিষ্যতে কী ধরনের ক্যাপাসিটি প্রয়োজন হবে তা পূর্বাভাস দিতে পারে, যার ফলে প্রয়োজন অনুযায়ী ভার্চুয়াল বেসব্যান্ড ফাংশনগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে বাড়ানো বা কমানো হয়। বিশেষ রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং পদ্ধতিগুলি নেটওয়ার্কের বিভিন্ন অংশের মধ্যে কম্পিউটিং পাওয়ার বণ্টন, ব্যান্ডউইথ পরিচালনা এবং পাওয়ার সেটিংস পরিচালনা করার ক্ষমতা ধারাবাহিকভাবে উন্নত করে চলেছে। এই পদ্ধতির ফলে ব্যবহার না হওয়া সরঞ্জামগুলিকে বুদ্ধিমানের মতো বন্ধ করে দেওয়া হয়, যার ফলে শক্তি অপচয় প্রায় ২২% কমে যায়। সার্ভারগুলিতে কাজের ভারসাম্য বজায় রাখতে স্বয়ংক্রিয়করণ সামগ্রিক ব্যবহার হারকে প্রায় ৩০% পর্যন্ত বৃদ্ধি করে। এটি ৫জি ট্রাফিক ক্রমাগত বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে বিবিইউ পুলগুলি সম্প্রসারণ করাকে অনেক সহজ করে তোলে। এর ফলে আমরা মূলত একটি স্ব-সংশোধনকারী অবকাঠামো পাই। এটি কোম্পানিগুলিকে শুরুতে অতিরিক্ত সরঞ্জাম ক্রয় করা থেকে বিরত রাখে, গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ল্যাটেন্সিকে ৫ মিলিসেকেন্ডের নিচে রাখে এবং কারও হস্তক্ষেপ ছাড়াই ট্রাফিকের অপ্রত্যাশিত চূড়ান্ত বৃদ্ধি পরিচালনা করতে পারে।