BBU-কে বেস ট্রান্সমিশন স্টেশনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে কী?

BTS আর্কিটেকচার এবং কার্যকরী একীভূতকরণে BBU-এর মূল ভূমিকা

বেসব্যান্ড প্রসেসিং সমন্বয়: BBU কীভাবে মডুলেশন, কোডিং এবং সম্পদ বরাদ্দ পরিচালনা করে

বেস ট্রান্সসিভার স্টেশন (BTS) আর্কিটেকচারের মূলে রয়েছে বেসব্যান্ড ইউনিট (BBU), যা সমস্ত প্রয়োজনীয় ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং কাজ পরিচালনা করে। এখানে মডুলেশন পদ্ধতি, চ্যানেল কোডিং পদ্ধতি এবং বিভিন্ন চ্যানেলের মধ্যে সংস্থানগুলি কীভাবে গতিশীলভাবে বরাদ্দ করা হয়—এই বিষয়গুলি বিবেচনায় আসে। সিগন্যাল প্রেরণের সময়, এই ইউনিটটি কোয়াড্রাচার অ্যামপ্লিচিউড মডুলেশন (QAM)-এর মতো বিভিন্ন পদ্ধতির মাধ্যমে কাঁচা ডেটা স্ট্রিমগুলিকে মডুলেটেড সিম্বলে রূপান্তরিত করে। এটি ট্রান্সমিশনের সময় ডেটা ক্ষতি রোধের জন্য ফরওয়ার্ড এরর করেকশন কোডও যুক্ত করে। আসল ম্যাজিক ঘটে যখন এই রিয়েল-টাইম রিসোর্স বরাদ্দকরণ অ্যালগরিদমগুলি কাজে আসে, যা ব্যান্ডউইথকে একাধিক ব্যবহারকারীদের মধ্যে ছড়িয়ে দেয় যাতে কেউ তাদের ডেটা পেতে খুব বেশি সময় অপেক্ষা না করে এবং একইসাথে আমাদের স্পেকট্রাম স্পেসের সর্বোচ্চ ব্যবহার নিশ্চিত হয়। গ্রহণের প্রান্তে, BBU প্রয়োজনীয় সমস্ত ডিমডুলেশন ও ডিকোডিং কাজ করে। এবং এখানেই শক্তিশালী প্রসেসিং ক্ষমতা থাকা আসলে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি তথ্যের গতি (লেটেন্সি) থেকে শুরু করে মোট ডেটা ট্রান্সফার হার (থ্রুপুট) এবং সিস্টেমের সিগন্যাল গুণমান হঠাৎ পরিবর্তিত হলে তা সঠিকভাবে খাপ খাওয়ানোর ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।

আরএফ ইউনিটগুলির সাথে স্থাপত্যের সংযোগ: ইন্টিগ্রেটেড বিটিএস স্থাপনায় বেসব্যান্ড থেকে আরএফ-এ সিগন্যাল প্রবাহ

বেস ব্যান্ড ইউনিট (BBUs) সাধারণত CPRI অথবা eCPRI প্রোটোকল ব্যবহার করে স্ট্যান্ডার্ড ফাইবার সংযোগের মাধ্যমে রিমোট রেডিও ইউনিট (RRUs)-এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করে। প্রক্রিয়াজাত বেসব্যান্ড সংকেতগুলি ডিজিটাল ডেটা হিসাবে BBU থেকে RRU-তে স্থানান্তরিত হয়, যখন স্থানান্তরের সময় এদের গুণমান অক্ষুণ্ণ থাকে। যখন এই সংকেতগুলি RRU-তে পৌঁছায়, তখন এগুলি ডিজিটাল ফরম্যাট থেকে অ্যানালগে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর এন্টেনার মাধ্যমে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সমিশনের জন্য প্রবর্ধিত হয়। আবার উল্টো দিকে, যখন এন্টেনা RF সংকেত গ্রহণ করে, তখন সেগুলি প্রথমে RRU অবস্থানে ডিজিটাল ফরম্যাটে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর BBU-তে ফিরে পাঠানো হয় যেখানে সমস্ত ডিকোডিং ঘটে। ন্যূনতম বিলম্বযুক্ত এই দ্বিমুখী যোগাযোগ পথ বিভিন্ন উপাদানগুলির মধ্যে সঠিক সময় নির্ধারণ করতে সাহায্য করে। এই ধরনের সিঙ্ক্রোনাইজেশন সমন্বিত বিমফরমিং পদ্ধতি এবং একাধিক বেস ট্রান্সসিভার স্টেশন (BTS) জুড়ে ছড়িয়ে থাকা নেটওয়ার্কগুলিতে বৃহদাকার MIMO সিস্টেম বাস্তবায়নের মতো ক্ষেত্রে খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

BBU–BTS এর মধ্যে সামঞ্জস্যপূর্ণ কাজের জন্য আদর্শীকৃত ইন্টারফেস

BBU–RU যোগাযোগের জন্য CPRI বনাম eCPRI: লেটেন্সি, ব্যান্ডউইথ এবং সামঞ্জস্যতা সংক্রান্ত প্রভাব

সিপিআরআই প্রোটোকলটি ১০০ মাইক্রোসেকেন্ডের নিচে অত্যন্ত কম লেটেন্সি প্রদান করে, যা সেই সময়-সংবেদনশীল ফিজিক্যাল লেয়ার অপারেশনগুলির জন্য একেবারে অপরিহার্য। কিন্তু একটি ঝামেলা আছে—এটি প্রতি এন্টেনা ক্যারিয়ারে প্রায় 24.3 গিগাবিট প্রতি সেকেন্ড ফ্রন্টহল ব্যান্ডউইথের প্রচুর পরিমাণে প্রয়োজন হয়। ঘনবসতিপূর্ণ 5G নেটওয়ার্কে তৈরি করার চেষ্টা করলে এটি গুরুতর স্কেলেবিলিটি সমস্যা তৈরি করে। অন্যদিকে, ই-সিপিআরআই প্যাকেট-ভিত্তিক ইথারনেট প্রযুক্তি এবং স্প্লিট-7.2 এর মতো ফাংশনাল স্প্লিট ব্যবহার করে একটি ভিন্ন পদ্ধতি নেয়। এই পরিবর্তনগুলি ব্যান্ডউইথের চাহিদা প্রায় 60 শতাংশ কমিয়ে দেয়, যদিও এখনও বেসব্যান্ড ইউনিটের আংশিক ভার্চুয়ালাইজেশন অক্ষুণ্ণ রাখে এবং গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলির জন্য প্রয়োজনীয় সেই গুরুত্বপূর্ণ সাব-মিলিসেকেন্ড প্রতিক্রিয়া সময় হারায় না। তবে একটি বিষয় হলো—যখন অপারেটররা সিপিআরআই এবং ই-সিপিআরআই সিস্টেমগুলি একসাথে মিশ্রিত করেন, তখন তাদের নিশ্চিত করতে হবে যে সমস্ত রেডিও ইউনিট ফার্মওয়্যার সামঞ্জস্যপূর্ণ। অন্যথায় আমরা কনফিগারেশন মিসম্যাচ পাব, যা নেটওয়ার্ক জুড়ে যোগাযোগ ব্যর্থতা এবং সেবার অবনতির দিকে নিয়ে যেতে পারে।

3GPP এবং O-RAN স্পেসিফিকেশন: বিটিএস ইকোসিস্টেম জুড়ে মাল্টি-ভেন্ডর BBU সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করা

3GPP-এর রিলিজ 15 কীভাবে সরঞ্জামগুলি একসাথে কাজ করবে তার কিছু মৌলিক মানদণ্ড নির্ধারণ করেছে, যার মধ্যে নিম্ন স্তরের বিভাজন (অপশন 2 ভাবুন) এবং টাইমিং সিঙ্ক অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা প্লাস বা মাইনাস 1.5 মাইক্রোসেকেন্ড পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। এটি নিশ্চিত করতে সাহায্য করে যে বেসব্যান্ড ইউনিটগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে আচরণ করবে তাদের উৎপাদনকারী কে হোক না কেন। তারপর ও-র‍্যান অ্যালায়েন্স তাদের নিজস্ব পদ্ধতি নিয়ে এসেছে, এমন খোলা ইন্টারফেস তৈরি করে যা কোনও নির্দিষ্ট কোম্পানিকে পক্ষপাত করে না। তাদের ফ্রন্টহল স্পেস একটি ভাল উদাহরণ, মূলত হার্ডওয়্যারকে সফটওয়্যার থেকে পৃথক করে যাতে বিভিন্ন নির্মাতার বেসব্যান্ড ইউনিটগুলি যে কোনও বিটিএস সেটআপে রেডিও ইউনিটগুলির সাথে মসৃণভাবে কাজ করতে পারে। 2023 সালের শিল্প সংখ্যাগুলি দেখায় যে বেশিরভাগ অপারেটর এখন এই ও-র‍্যান সমাধানগুলির সাথে যুক্ত, বৈশ্বিকভাবে প্রায় 10 এর মধ্যে 7 জন। প্রধান কারণ? তারা চিরকালের জন্য একক ভেন্ডরের সরঞ্জামের সাথে আটকে থাকতে চায় না। এই পরিবর্তনের ফলে বিভিন্ন ভেন্ডরদের মধ্যে পরীক্ষার গতি বেড়েছে এবং নতুন পণ্যগুলির জন্য সার্টিফিকেশন সময় কমেছে।

ফাংশনাল স্প্লিটস এবং RAN বিবর্তন: D-RAN, C-RAN এবং O-RAN জুড়ে BBU দায়িত্বগুলি কীভাবে পরিবর্তিত হয়

FH-7.2, FH-8 এবং অন্যান্য স্প্লিটস: BBU ইন্টারফেসের প্রয়োজনীয়তা এবং BTS ইন্টিগ্রেশন নমনীয়তার উপর প্রভাব

O-RAN Alliance দ্বারা প্রমিতকৃত ফাংশনাল স্প্লিটসগুলি PHY-স্তরের প্রসেসিং কোথায় ঘটে তা পুনরায় সংজ্ঞায়িত করে, যা রেডিও ইউনিট (RUs), ডিস্ট্রিবিউটেড ইউনিট (DUs) এবং সেন্ট্রালাইজড ইউনিট (CUs)-এর মধ্যে দায়িত্ব স্থানান্তরিত করে। এই পরিবর্তনগুলি সরাসরি BBU ইন্টারফেস ডিজাইন এবং BTS স্থাপনের নমনীয়তাকে প্রভাবিত করে:

• FH-7.2 iQ কম্প্রেশন, FFT/IFFT-এর মতো আংশিক PHY ফাংশনগুলিকে RU-এ স্থানান্তরিত করে, ফ্রন্টহল ব্যান্ডউইথের চাহিদা প্রায় 40% হ্রাস করে এবং ক্লাউড-RAN গ্রহণকে সহজ করে।
• FH-8 , যা DU-এ সম্পূর্ণ PHY প্রসেসিং ধরে রাখে, কঠোর লেটেন্সি সীমাবদ্ধতা (<250 µs) আরোপ করে কিন্তু massive MIMO ঘনীভবনের মতো উন্নত বৈশিষ্ট্যগুলি সমর্থন করে।

ফলস্বরূপ:

প্রতিটি বিভাজন আলাদা হার্ডওয়্যার সিঙ্ক্রোনাইজেশন পদ্ধতি এবং প্রোটোকল সমর্থন প্রয়োজন করে—কিন্তু একত্রিতভাবে, তারা ভেন্ডর-নির্দিষ্ট সীমাবদ্ধতা দূর করে এবং 5G নেটওয়ার্ক স্কেলেবিলিটি ত্বরান্বিত করে।

BTS সামঞ্জস্যতা সরাসরি সক্ষম করে এমন প্রধান BBU ক্ষমতা

বেস ব্যান্ড ইউনিট (BBU) এর বেস ট্রান্সসিভার স্টেশন (BTS)-এর সাথে সামঞ্জস্যতা আধুনিক RAN স্থাপত্যের মাধ্যমে নিরবচ্ছিন্ন একীভূতকরণ নিশ্চিত করার পাঁচটি মৌলিক ক্ষমতার উপর নির্ভর করে:

• স্কেলযোগ্যতা : হার্ডওয়্যার আপগ্রেড ছাড়াই ট্র্যাফিক বৃদ্ধি এবং নেটওয়ার্ক সম্প্রসারণকে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য প্রক্রিয়াকরণ সম্পদের গতিশীল বরাদ্দ—বিকশমান 5G ক্ষমতা চাহিদা পূরণ করে।
• উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা : 100 Gbps পর্যন্ত স্থায়ী থ্রুপুট নিম্ন-বিলম্ব, উচ্চ-নির্ভুলতা সংকেত প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রয়োজনীয়—বাস্তব সময়ে মডুলেশন, কোডিং এবং সূচিক্রমের জন্য।
• প্রোটোকল ফ্লেক্সিবিলিটি : সফটওয়্যার-সংজ্ঞায়িত ইন্টারফেসের মাধ্যমে CPRI, eCPRI এবং O-RAN ফ্রন্টহল স্ট্যান্ডার্ডগুলির জন্য নেটিভ সমর্থন, বিষম BTS ইকোসিস্টেমগুলির মধ্যে আন্তঃঅপারেশনযোগ্যতা সক্ষম করে।
• ভার্চুয়ালাইজেশন সমর্থন : ক্লাউড-RAN নীতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হার্ডওয়্যার-অজ্ঞেয়বাদী ডিজাইন, যা কনটেইনারাইজড কাজ এবং ইনফ্রাস্ট্রাকচার-অ্যাজ-এ-সার্ভিস মডেলগুলিকে সমর্থন করে যা 2025 সালের মধ্যে নেটওয়ার্কের 40% কভার করার প্রক্ষেপিত।
• নিরাপত্তা সম্মতি : 3GPP সুরক্ষা ফ্রেমওয়ার্ক (যেমন, TS 33.501) এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বিল্ট-ইন এনক্রিপশন, পারস্পরিক প্রমাণীকরণ এবং কী ম্যানেজমেন্ট, ওপেন RAN পরিবেশে শেষ পর্যন্ত বিশ্বাস নিশ্চিত করে।

একসাথে, এই ক্ষমতাগুলি একচেটিয়া বাধাগুলি অপসারণ করে এবং বিতরণকৃত, কেন্দ্রীভূত এবং হাইব্রিড RAN triển khai-এর মাধ্যমে সামঞ্জস্যপূর্ণ, নির্ভরযোগ্য সিগন্যাল প্রসেসিং প্রদান করে।