Baseband Processing Unit (BBU) Kern von Mobilkommunikationsbasisstationen

Zentrale BBU- (Baseband Unit-) Bereitstellungsmodelle stellen eine paradigmatische Veränderung in der Architektur des Radio Access Network (RAN) dar, bei der Basisbandverarbeitungsressourcen in zentralen Rechenzentren oder Knotenpunkten zusammengefasst werden, anstatt sie auf einzelne Zellsites zu verteilen. Das prominenteste Modell ist C-RAN (Cloud RAN), bei dem mehrere Remote Radio Units (RRUs) an Zellsites über Hochkapazitäts- und geringe Latenz aufweisende Fronthaul-Verbindungen (typischerweise Glasfaser) mit einem zentralen BBU-Pool verbunden sind. Diese Konsolidierung ermöglicht eine effiziente Ressourcennutzung – die BBU-Verarbeitungskapazität kann dynamisch basierend auf Echtzeit-Traffic-Anforderungen den RRUs zugewiesen werden, wodurch Überkapazitäten reduziert und die Investitionskosten gesenkt werden. Ein weiteres Modell ist das regionale BBU-Hub, das einen Verbund benachbarter Zellsites bedient (z. B. 5–10 Sites innerhalb eines Radius von 10 km), wobei die Vorteile der Zentralisierung mit Fronthaul-Latenzbeschränkungen abgewogen werden. In dicht besiedelten städtischen Gebieten nutzen ultrazentrale Modelle große BBU-Pools (die 50+ Sites bedienen), um Skaleneffekte auszuschöpfen, während in Vororten oder ländlichen Regionen kleinere, lokale Hubs eingesetzt werden, um die Fronthaul-Kosten zu minimieren. Zu den wesentlichen Vorteilen zählen vereinfachte Wartung (Upgrades/Reparaturen an einem Standort), verbesserte Energieeffizienz (gemeinsame Kühlsysteme und Stromversorgung) sowie eine verbesserte Koordination zwischen Zellen (Reduzierung von Interferenzen in Multi-Cell-MIMO-Szenarien). Allerdings erfordern diese Modelle leistungsstarke Fronthaul-Netze, die pro RRU 10+ Gbps bei einer Latenz unter 10 ms unterstützen – um Leistungsverluste zu vermeiden. Zudem sind fortschrittliche Orchestrierungssoftwarelösungen erforderlich, um die Ressourcenzuweisung zu verwalten und nahtlose Übergänge sowie QoS (Quality of Service) für kritische Anwendungen wie 5G URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication) sicherzustellen. Mit der Weiterentwicklung der 5G-Netze werden zentrale BBU-Modelle zunehmend mit Virtualisierung (vBBU) und Cloud-Technologien integriert, wodurch eine noch flexiblere Skalierung ermöglicht und die Strategien zur Cloudifizierung des Kernnetzes besser abgestimmt werden können.