Kako osigurati kompatibilnost između RRU i BBU-a u vašoj mreži?

Razumijevanje funkcionalne veze između RRU i BBU

Uloga jedinice za obradu baza (BBU) u modernim radio pristupnim mrežama

U srcu radio pristupnih mreža nalazi se jedinica za baza-pojas (BBU), koja u osnovi djeluje kao mozak svih tih složenih operacija. Ona se brine o važnim protokolima poput PDCP-a (to je Protokol za konvergenciju paketskih podataka, za one koji vode računa) i RLC-a (Kontrola radioveze). Šta oni zapravo rade? Pa, upravljaju stvarima poput ispravljanja grešaka kada se one pojave, smanjuju veličinu podataka kako bi brže putovale, te odlučuju kako najbolje dinamički dodijeliti resurse. Cijeli ovaj proces osigurava da naši telefoni pouzdano komuniciraju sa mrežom kojoj su trenutno povezani. Sada, sa dolaskom 5G tehnologije, BBU jedinice su postale još pametnije zahvaljujući nečemu što se zove SDAP (Protokol za adaptaciju servisnih podataka). Ovaj novi dodatak omogućava mrežama da budu vrlo specifične u vezi zahtjeva za kvalitetom usluge i da odlučuju koji tip prometa ima prioritetnu obradu u zavisnosti od toga koje usluge trenutno rade.

Razumijevanje funkcionalnosti RRU i njene integracije u arhitekturu bazne stanice

Jedinice za daljinsko radio upravljanje ili RRUs u osnovi djeluju kao tačka povezivanja između digitalnih baznih signala s kojima radimo i stvarnih radio-frekventnih prijenosa. Ove jedinice se obično postavljaju prilično blizu samih antena, često na rastojanju od ne više od 300 metara. Ono što one rade je da uzimaju digitalne podatke koji dolaze iz jedinice za obradu baza i pretvaraju ih u nešto što može putovati kroz vazduh u obliku analognih talasa. Također obavljaju i neke prilično napredne funkcije poput tehnika formiranja snopa (beamforming) i obrade višestrukog ulaza i višestrukog izlaza (MIMO). Činjenica da su one tako blizu mjesta gdje signali zapravo odlaze čini veliku razliku. Gubitak signala se znatno smanjuje, što je posebno važno kod visokofrekventnih 5G opsega, pogotovo mmWave frekvencija. Postavljanje svih ovih RF procesa na rub mreže, umjesto u centralne lokacije, omogućava operaterima bolje korištenje raspoloživih spektralnih resursa. Također smanjuje potrebu za komplikovanom kablarskom infrastrukturom koja je potrebna kod velikih instalacija gdje je prostor ograničen.

Obrada signala i konverzija između RRU-a i BBU-a u 4G i 5G sistemima

Obrada signala značajno se razlikuje između 4G i 5G:

• 4G LTE : BBU-ovi upravljaju MAC zakazivanjem i FEC kodiranjem, dok RRU-ovi obavljaju osnovne sheme modulacije poput QPSK i 16QAM.
• 5G NR : RRU-ovi preuzimaju naprednije zadatke kao što su precodiranje massivne MIMO tehnologije i djelimična obrada sloja PHY, čime se smanjuje potreba za propusnošću fronthaula do 40% u odnosu na tradicionalne 4G CPRI sisteme (3GPP Release 15).

Ova promjena omogućava efikasnije korištenje kapaciteta fronthaula i podržava povećane zahtjeve za protokom u 5G aplikacijama.

Utjecaj funkcionalnih podjela u BBU-u (npr. O RAN podjele kao FH 7.2 i FH 8)

O RAN Alliance definisane funkcionalne podjele mijenjaju način distribucije obrade između BBU-a i RRU-a:

• Podjela 7.2 (FH 7.2) : RRU obavlja niže funkcije fizičkog sloja (PHY) kao što su FFT/iFFT i uklanjanje cikličkog prefiksa, što zahtijeva veću propusnost fronthaula (do 25 Gbps), ali održava centralizovanu kontrolu.
• Podjela 8 (FH 8) : Potpuna PHY obrada se premješta u RRU, smanjujući potrebe za fronthaulom na oko 10 Gbps uz povećanje latencije od 15% (O RAN WG1 2022).

Ovi fleksibilni splitovi omogućuju operaterima optimizaciju troškova, performansi i skalabilnosti u viševendorskim okruženjima, posebno unutar virtualizovanih RAN (vRAN) okvira.

Protokoli sučelja za fronthaul: CPRI naspram eCPRI za povezivanje RRU i BBU

Zajednički javni radio sučeljni (CPRI) protokol za povezivanje i upravljanje RRU i BBU

CPRI i dalje ostaje rješenje izbora za veze u prednjem dijelu mreže u većini 4G mreža danas. U osnovi, sve obrade sloja PHY odvijaju se na strani BBU-a, dok se digitalizirani I/Q uzorci šalju do RRU-a kroz posvećene optičke linije. Sistem može obraditi izuzetno niske vremenske kašnjenja ispod 100 mikrosekundi i nudi prilično impresivne mogućnosti propusnosti do oko 24,3 gigabita po sekundi po sektoru. To pomaže u održavanju konzistentnih performansi u različitim uslovima mreže. Ali tu postoji jedan problem, ljudi. Cijela instalacija je prilično neprilagodljiva zbog svoje krute arhitekture. Dok prelazimo na implementaciju 5G mreža, ovo postaje problem jer nove mreže zahtijevaju mnogo prilagodljivija rješenja koja mogu dinamički balansirati opterećenje i glatko se integrirati s cloud infrastrukturom. Mnogi operateri već imaju problema sa proširivanjem svojih postojećih CPRI sistema kako bi zadovoljili zahtjeve naredne generacije.

Evolucija od CPRI do eCPRI u virtualizovanoj RAN (vRAN) i 5G mrežama

Kao odgovor na nedostatke tradicionalnog CPRI-a, industrija je 2017. godine predložila eCPRI. Ova novija verzija radi sa paketima umjesto sa sirovim I/Q tokovima podataka, što značajno smanjuje potrebu za propusnošću u fronthaul mreži — prema većini procjena, nekih 70%. Ono što posebno ističe eCPRI je način na koji rukuje pomenutim funkcionalnim podelama, pogotovo stvari poput O RAN-ove opcije 7.2x konfiguracije, gdje se dio obrade fizičkog sloja premješta na stranu RRU-a. To zapravo doprinosi povećanju ukupne efikasnosti sistema. Najvažnije je da eCPRI radi preko standardnih Ethernet/IP mreža, tako da operateri mogu dijeliti svoju transportnu infrastrukturu između različitih usluga i po potrebi implementirati softverski definisana rješenja. Ipak, postoje pravi problemi u osiguravanju bezproblematične međusobne kompatibilnosti svih elemenata. Nedavni pregled tržišta iz kasne 2023. godine pokazao je da otprilike jedna od pet više-vendor okruženja ima problema tokom integracije, jer proizvođači specifikacije implementiraju na različite načine, stvarajući time prepreke u kompatibilnosti s kojima nitko zapravo ne želi da se bavi.

Propusni opseg i implikacije kašnjenja sučelja CPRI/eCPRI za fronthaul

CPRI odlično funkcioniše u situacijama niskog kašnjenja kakve vidimo u tradicionalnim D RAN postavkama, ali postoji problem kada je riječ o zahtjevima za propusnošću. Gradovi posebno imaju problema s ovim jer svih tih podataka ozbiljno opterećuje postojeću infrastrukturu vlakana. Tu upašta eCPRI sa svojim pristupom zasnovanim na Ethernetu, što pojednostavljava i smanjuje troškove skaliranja, iako zahtijeva veću toleranciju kašnjenja u poređenju sa standardnim CPRI-om. Kada se posmatraju URLLC aplikacije poput sistema za automatizaciju u fabrici ili vozila koja se voze sama, inženjeri su počeli koristiti hibridne metode sinhronizacije. Ovi pristupi osiguravaju dovoljnu tačnost vremenskog sinkronizovanja za kritične operacije, a istovremeno omogućavaju fleksibilnost i performanse koje paketni fronthaul nudi.

Modeli mrežne arhitekture i njihov uticaj na integraciju RRU i BBU

Integracija RRU i BBU u 4G D RAN-u naspram centralizovanih C RAN arhitektura

Pejzaž integracije RRU i BBU-u uglavnom oblikuju dva pristupa: distribuirana RAN (D RAN) i centralizovana RAN (C RAN). Za 4G mreže koje koriste D RAN, obično nalazimo BBUs i RRUs smještene zajedno na svakoj lokaciji ćelije, stvarajući samostalne bazne stanice. Ova konfiguracija je jednostavna za instalaciju i sinhronizaciju, ali ima nedostatke poput duplicirane opreme na različitim lokacijama i povećane potrošnje energije. S druge strane, C RAN koristi drugačiji pristup tako što skuplja sve te BBUs u centralizovanim lokacijama. Grupisanje procesnih resursa omogućava operaterima efikasnije korištenje opreme. Nedavna istraživanja iz 2023. godine pokazuju da prelazak na C RAN može smanjiti troškove energije za oko 28%. Međutim, postoji i mana – ovim sistemima su potrebne jakim veze za fronthaul koji mogu obraditi ogromne tokove podataka, negdje između 10 do 20 Gbps CPRI prometa koji se prenosi naprijed-nazad između udaljenih RRU-ova i centralizovanih BBU-ova.

Utjecaj virtualizovane RAN (vRAN) mreže na evoluciju RRU-a u 5G

Tehnologija virtualizovane mreže pristupa radiofrekvencijama (vRAN) u osnovi pretvara jedinicu za obradu signala (BBU) u softver koji se izvodi na standardnim komercijalnim serverima umjesto na specijalizovanoj opremi. Ovo odvajanje omogućava operaterima da skaliraju resurse prema potrebi, brže implementiraju ažuriranja i da ne ostanu zaglavljeni sa skupom proprietarnom opremom. Kada je riječ o 5G mrežama, vRAN pokreće nove načine dijeljenja funkcija, kao što je konfiguracija FH 7.2 po standardu O RAN. Uz ovaj pristup, određeni procesi fizičkog sloja zapravo mogu biti premješteni bliže jedinici udaljenog radioprijemnika (RRU). Uzmimo primjer testa u terenu koji je Verizon proveo 2024. godine – imali su otprilike 40 posto manje kašnjenja u prijenosu signala kada su koristili takve kompatibilne RRU uređaje koji obavljaju obradu kroz različite slojeve. Rezultati jasno pokazuju kako virtualizacija ide ruku pod ruku sa pametnim mogućnostima distribuirane obrade.

O RAN standardi i njihov uticaj na međusobnu povezanost i otvorenost fronthaul sučelja

Allijansa O RAN se bavi stvaranjem otvorenih ekosistema radiodostupnih mreža u kojima različita oprema bez problema funkcionira zajedno. Razvile su standarde poput Open Fronthaul (OFH) koji omogućavaju različitim dobavljačima da međusobno komuniciraju. Uzmimo, na primjer, specifikaciju 7.2x podjele – ona postavlja određena pravila kako IQ podaci i kontrolne poruke trebaju izgledati, što omogućava kombinovanje jedinica udaljenih radio uređaja s jedinicama osnovnog opsega od različitih proizvođača. Nedavni izvještaj GSMA-e iz 2025. godine otkrio je nešto prilično impresivno – mreže izgrađene od dijelova u skladu sa O RAN-om riješile su probleme za 92 posto brže jer su imale ove uobičajene alate za nadzor. A tu je još jedna dobra vijest. Ranije testove pokazuju da kada veštačka inteligencija koordinira između RRU-a i BBU-a, efikasnost spektra skoči od 15 do 20 posto. Ovi brojevi jasno ukazuju na to koliko otvorenost i automatizacija imaju veliki značaj u današnjem telekomunikacionom pejzažu.

Prevazilaženje izazova međuoperabilnosti dobavljača u implementacijama RRU BBU sa više dobavljača

Izazovi uslijed vlasničke opreme i softvera u ekosistemima RRU BBU

Vlasnički interfejsi i dalje predstavljaju glavnu prepreku u implementacijama RAN mreže sa više dobavljača. Preko 62% operatera prijavljuje kašnjenja tokom integracije zbog nepodudarnih kontrolnih protokola između dobavljača (STL Partners 2025). Stariji sistemi često zavise od softverskih stekova specifičnih za dobavljača koji se suprotstavljaju integraciji sa cloud native, virtualizovanim okruženjima, što oslabljuje fleksibilnost koju obećavaju 5G i O RAN.

Osiguranje kompatibilnosti opreme između proizvođača u fronthaul mrežama

Usvajanje otvorenih specifikacija fronthaula prema O RAN-u znatno smanjuje rizike međuoperabilnosti. Mreže koje koriste kompatibilnu opremu postižu 89% bržu integraciju u odnosu na one koje koriste vlasnička rješenja. Ključni faktori kompatibilnosti uključuju:

• Sinkronizacija vremena unutar tolerancije ±1,5 μs
• Podudaranje CPRI/eCPRI brzina linije (od 9,8 Gbps do 24,3 Gbps)
• Algoritmi za dijeljenje zajedničkog spektra

Standardizacija osigurava besprekorne prijeme i dosljedan performans na mješovitim lokacijama različitih dobavljača.

Studija slučaja: Neuspjela integracija zbog nepodudarnih brzina CPRI linije

Još 2023. godine došlo je do problema prilikom implementacije kada su povezali 4G RRU uređaje za CPRI Opciju 8 sa brzinom od 10,1 Gbps sa BBU jedinicom spremnom za 5G koja je zapravo zahtijevala eCPRI na 24,3 Gbps. Šta se dogodilo nakon toga? Masivna nepodudarnost propusnosti od oko 58% koja je uzrokovala ozbiljne probleme sa kvalitetom signala koji su se stalno vraćali. Analiza nakon što je sve pošlo naopako pokazala je da bi se cijela ova nesreća mogla spriječiti da je samo neko provjerio podudaranje sučelja prije instalacije. Praćenje standardnih smjernica za dokumentaciju i obavljanje odgovarajućih testova usklađenosti otkrili bi ovu grešku na vrijeme. Prilično osnovne stvari, zapravo, ali izgleda da su zanemarene tokom postavljanja.

Preporučene prakse za osiguravanje kompatibilnosti RRU i BBU uređaja tokom implementacije

Provjera prije implementacije protokola sučelja i zahtjeva za sinhronizacijom

Ispravna kompatibilnost protokola i parametara sinhronizacije mora se osigurati prije početka bilo kakvog rada na integraciji. Za inženjere koji rade na ovim stvarima, važno je provjeriti slažu li se svi u vezi standarda za fronthaul kao što su CPRI ili eCPRI. Također moraju osigurati da se stopa simbola poklapa i utvrditi koje postavke IQ kompresije se koriste, što je posebno važno u mješovitim situacijama 4G i 5G koje danas toliko često vidimo. Prema istraživanju iz prošle godine, otprilike dvije trećine svih zastoja u implementaciji nastaju zato što ljudi unaprijed nisu pravilno potvrdili sve detalje. Zbog toga iscrpno testiranje postaje apsolutno kritično kada se pokušavaju povezati stariji radio udaljeni uređaji s novijim jedinicama za obradu signala. Brojke ovo zaista potvrđuju, pokazujući koliko je temeljita priprema zapravo ključna.

Osiguranje kvaliteta optičkog vlakna i integriteta signala u vezama RRU-BBU

Optički vlaknasti spojevi moraju zadovoljiti ITU T G.652 standarde kako bi se očuvala integritet signala. Ključni zahtjevi uključuju:

• Atenuacija ispod 0,25 dB/km na 1310 nm
• Radijus savijanja ne manji od 30 mm
• Refleksija konektora APC/UPC ispod 55 dB

Istraživanja na terenu pokazuju da nepravilno rukovanje optičkim kablovima tokom instalacije uzrokuje 42% slučajeva gubitka signala nakon implementacije u mrežama 5G srednjeg opsega, što ističe važnost obučenih tehničara i provjera kontrole kvaliteta.

Strategije standardizacije koristeći specifikacije O RAN Alliance-a za viševendorske konfiguracije

Obavezujući O-RAN usklađenost na svim nivoima upravljanja, korisničkoj i podatkovnoj ravni smanjuje zavisnost od dobavljača za 58%, prema međusobnim mjerenjima iz 2024. godine. Operateri bi trebali provoditi pridržavanje sledećem:

• Standardizovani formati poruka (M ravan, CUS)
• API-ji za upravljanje uslugama i orkestraciju
• Pragovi tačnosti vremenskog sinkronizovanja (±16 ppb za 5G samostalni režim)

Takve politike promovišu dugoročnu fleksibilnost, pojednostavljuju otklanjanje neispravnosti i podržavaju automatizovanu konfiguraciju.

Praćenje i otklanjanje problema sa kompatibilnošću nakon implementacije

Nakon integracije, važno je pratiti nekoliko ključnih metrika tokom nadzora. U to spadaju stvari poput BER-a ili Bit Error Rate-a, EVM-a koji znači Error Vector Magnitude, te provjera jittera kašnjenja koji mora ostati ispod 200 nanosekundi kada se radi sa eCPRI sistemima. Trenutno postoje automatizovani alati koji rade prema specifikacijama 3GPP TR 38.801. Većina inženjera smatra ih korisnim jer zapravo rešavaju oko 8 od 10 problema funkcionalnog dijeljenja unutar samo jednog dana. Ne zaboravite ni redovne provjere. Praćenje preporuka ETSI EN 302 326 osigurava glatko funkcionisanje tokom vremena. Ovo pomaže da sistemi ostanu stabilni i dalje dobro rade skupa, čak i dok se mreže stalno mijenjaju i razvijaju.