Baseband-Einheit zur grundlegenden Verarbeitung von Kommunikationssignalen

Virtualisierte Basisbandsysteme, oft als vBBU (virtualisierte Basisbandeinheit) bezeichnet, verwandeln traditionelle hardwarezentrierte Basisbandverarbeitung in softwaredefinierte Funktionen, die auf kommerziell erhältlichen Servern (COTS) oder Cloud-Infrastrukturen laufen und die Flexibilität und Skalierbarkeit des Radio Access Network (RAN) revolutionieren. Aufbauend auf den Prinzipien der Network Functions Virtualization (NFV) und Software Defined Networking (SDN) entkoppeln diese Lösungen die Basisbandverarbeitung von proprietärer Hardware und ermöglichen den Einsatz auf allgemein verwendbaren Servern, Edge-Clouds oder Rechenzentruminfrastrukturen. Diese Entkopplung erlaubt es Netzbetreibern, die Basisbandkapazität dynamisch zu skalieren, indem virtuelle Instanzen (vBBU) über Orchestrierungsplattformen (z. B. OpenStack, Kubernetes) hinzugefügt oder entfernt werden, um den Verkehrsanforderungen gerecht zu werden, und eliminiert so die Notwendigkeit von Hardware-Upgrade. Zu den wesentlichen Vorteilen zählen geringere Investitionskosten (geringere Abhängigkeit von spezialisierter Hardware), schnellere Dienstbereitstellung (Software-Updates statt Hardwareaustausch) und eine verbesserte Ressourcennutzung (gemeinsame Serverinfrastruktur für mehrere Netzwerkfunktionen). Virtualisierte Basisbandsysteme unterstützen zudem die Interoperabilität zwischen verschiedenen Anbietern, indem sie Schnittstellen standardisieren (z. B. O-RAN-Fronthaul-Spezifikationen) und somit die Abhängigkeit von einem Anbieter beenden. Dennoch bestehen Herausforderungen: Die Gewährleistung von Echtzeitverarbeitung (entscheidend für 5G URLLC) auf virtualisierten Plattformen erfordert optimierte Hypervisoren und netzwerkseitige Verzögerungsreduzierung, während die Signalverarbeitungsleistung mit der spezialisierter Hardware durchgängige Softwareoptimierungen erfordert. Anwendungsfälle reichen von städtischen 5G-Netzen, in denen dynamisches Skalieren entscheidend ist, bis hin zu Edge-Computing-Installationen, bei denen vBBUs näher am Endnutzer gehostet werden können, um Latenzzeiten zu reduzieren. Während die Branche sich hin zu Open RAN bewegt, gewinnen virtualisierte Basisbandsysteme an zentraler Bedeutung und ermöglichen es Betreibern, agilere, kosteneffizientere und zukunftssichere Netzwerke aufzubauen, die sich an zukünftige Technologien wie 6G oder KI-gesteuertes Verkehrsmanagement anpassen können.