EN
Η UMPT ως κεντρική μονάδα ελέγχου του σταθμού βάσης (BTS)
Ενσωμάτωση στην αρχιτεκτονική BBU και διεπαφή με το υλικό
Στο επίκεντρο της Μονάδας Βασικής Ζώνης (BBU) βρίσκεται η Καθολική Κύρια Μονάδα Επεξεργασίας και Μετάδοσης, γνωστή συντομογραφικά ως UMPT. Αυτό το στοιχείο διαχειρίζεται όλα τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο που μετακινούνται μεταξύ των διαφόρων μονάδων επεξεργασίας και του εξοπλισμού μετάδοσης εντός του συστήματος. Η UMPT συνδέεται απευθείας με διάφορα υλικά στοιχεία μέσω τυποποιημένων συνδέσεων πίσω πλάκας (backplane). Σε αυτές περιλαμβάνονται οπτικές θύρες που διαχειρίζονται τις γρήγορες μεταφορές δεδομένων, καθώς και ηλεκτρικές συνδέσεις που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μετάδοση σημάτων ελέγχου σε όλο το σύστημα. Μεταξύ άλλων, η UMPT αναλαμβάνει σημαντικές λειτουργίες, όπως η διανομή των ρολογιών σε όλο το σύστημα, η δρομολόγηση των σημάτων στις κατάλληλες κατευθύνσεις και η διαχείριση των πόρων όταν πολλαπλές διαδικασίες ανταγωνίζονται για πρόσβαση. Το ιδιαίτερο πλεονέκτημα αυτής της διαμόρφωσης είναι η μοντουλαρότητά της. Οι φορείς δικτύου μπορούν να κλιμακώνουν το σύστημα προς τα πάνω ή προς τα κάτω ανάλογα με τις απαιτήσεις των δικτύων τους, χωρίς να χρειάζεται σημαντική αναδιοργάνωση. Επιπλέον, αυτό το σχέδιο συμβάλλει στην ελαχιστοποίηση των καθυστερήσεων και διασφαλίζει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας, ακόμα και καθώς οι απαιτήσεις του δικτύου μεταβάλλονται με την πάροδο του χρόνου.
Συντονισμός με τις RRUs και τις Περιφερειακές Κάρτες (π.χ. LBBP, UPEU)
Στο επίκεντρο του συστήματος βρίσκεται η UMPT, η οποία συντονίζει όλες τις δραστηριότητες μεταξύ των Απομακρυσμένων Μονάδων Ραδιοφώνου (RRU) και διαφόρων περιφερειακών συστατικών, όπως οι πλακέτες επεξεργασίας βασικής ζώνης (LBBP) και οι μονάδες τροφοδοσίας και περιβάλλοντος (UPEU). Η συσκευή διαχειρίζεται τη συγχρονισμένη μετάδοση RF δεδομένων προς αυτές τις RRU μέσω διεπαφών CPRI ή eCPRI, ενώ επιβλέπει επίσης τη διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας και παρακολουθεί τις συνθήκες περιβάλλοντος μέσω των μονάδων UPEU. Όταν προκύψει αιφνίδια αύξηση της κίνησης στο δίκτυο, η UMPT ανακατανέμει ευφυώς την υπολογιστική ισχύ μεταξύ των διαφόρων καρτών LBBP, ώστε τα σήματα να παραμένουν ισχυρά σε όλες τις διαδρομές ραδιοσυχνοτήτων. Ειδικά κανάλια ελέγχου ελέγχουν συνεχώς την κατάσταση όλων των συνδεδεμένων στοιχείων και, εάν προκύψει κάποιο πρόβλημα, ενεργοποιούν αυτόματα μηχανισμούς αντικατάστασης. Αυτό σημαίνει ότι οι υπηρεσίες συνεχίζουν να λειτουργούν ομαλά ακόμη και όταν τμήματα του συστήματος αντιμετωπίζουν προβλήματα, διασφαλίζοντας ότι ολόκληρη η διάταξη της σταθμού βάσης (BTS) παραμένει αξιόπιστη και λειτουργική σε όλες τις στιγμές.
Οι βασικές λειτουργικές δυνατότητες της UMPT για τις λειτουργίες των BTS
Συγχρονισμός ρολογιού, Διαχείριση μετάδοσης και Επεξεργασία πρωτοκόλλων (SCTP, IP, PPP)
Το UMPT διατηρεί τη συγχρονισμένη λειτουργία μεταξύ των βασικών σταθμών εκπομπής-λήψης με εξαιρετική ακρίβεια, επιτυγχάνοντας το αυστηρό παράθυρο ±50 ppb, το οποίο απαιτείται ακριβώς από το πρότυπο 3GPP TS 36.104 για δίκτυα LTE και NB-IoT. Όσον αφορά τη διαχείριση όλης αυτής της κίνησης δεδομένων, το σύστημα λειτουργεί με διεπαφές υψηλής ταχύτητας, όπως οι CPRI και eCPRI, μεταφέροντας δεδομένα με ταχύτητες που φτάνουν τα 25 Gbit/s. Αυτό που κάνει τη συγκεκριμένη λύση ιδιαίτερα αξιοσημείωτη είναι η έξυπνη διαχείριση του εύρους ζώνης, αντί να επιλύει προβλήματα απλώς με την προσθήκη περισσότερων πόρων. Τη συνολική πρωτοκολλική επεξεργασία — όπως το SCTP για την αξιόπιστη μετάδοση σημάτων, το IP για τη δρομολόγηση πακέτων και το PPP για την αποστολή δεδομένων μέσω σειριακών συνδέσεων — την εκτελεί ο ίδιος ο εξοπλισμός εντός του. Αυτή η προσέγγιση μειώνει τη συνολική καθυστέρηση κατά περίπου 30% σε σύγκριση με την κατανομή αυτών των λειτουργιών σε διαφορετικό υλικό. Ως αποτέλεσμα, παρατηρούμε καλύτερη απόδοση κατά τις μεταβιβάσεις (handovers) μεταξύ κυψελών, λιγότερα χαμένα πακέτα και, προπαντός, ενιαίες επικοινωνίες με συνεχώς χαμηλή καθυστέρηση, κάτι που έχει κρίσιμη σημασία σε καταστάσεις όπου η χρονική ακρίβεια μπορεί να καθορίζει την επιτυχία ή την αποτυχία λειτουργιών — από τη βιομηχανική αυτοματοποίηση μέχρι τα συστήματα έκτακτης ανάγκης.
Υποστήριξη Πολυτρόπου Ραδιοσυχνοτικής Πρόσβασης: GSM, UMTS, LTE και NB-IoT
Το μόντουλ UMPT κάνει κάτι αρκετά εντυπωσιακό: μπορεί να διαχειρίζεται όλα αυτά τα διαφορετικά πρότυπα δικτύου ταυτόχρονα — GSM (δηλαδή 2G), UMTS (3G), LTE (4G) και ακόμη και NB-IoT, το οποίο ανήκει στην τεχνολογία LPWAN. Και η κύρια εντύπωση; Δεν χρειάζεται να αντικαθιστάτε το υλικό κάθε φορά που εμφανίζεται νέα τεχνολογία, χάρη στα προφίλ ραδιοφώνου οριζόμενα λογισμικά. Τι κάνει αυτό το μόντουλ να ξεχωρίζει; Λοιπόν, η μηχανή βασικής ζώνης προσαρμόζεται εξαιρετικά καλά, υποστηρίζοντας λειτουργίες όπως η συγκέντρωση φορέων (carrier aggregation), διατάξεις μαζικού MIMO και επιτρέποντας στους φορείς να εφαρμόζουν δημιουργικές λύσεις για την επαναχρησιμοποίηση του φάσματος. Όλα αυτά δημιουργούν τις ιδανικές προϋποθέσεις για τη μετάβαση στην τεχνολογία 5G NR. Ορισμένες πραγματικές δοκιμές σε περιβάλλοντα βιομηχανικού IoT έδειξαν κάτι ενδιαφέρον: κατά 60 τοις εκατό λιγότερα προβλήματα με τις μεταβιβάσεις (handovers) μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών ραδιοπρόσβασης, όταν όλες οι λειτουργίες χρονοδιαχειρίζονται και προγραμματίζονται σωστά μέσω του κεντρικού συστήματος UMPT. Για εκείνους τους αισθητήρες χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας που είναι διασπαρμένοι σε μεγάλες επιφάνειες, αυτό το επίπεδο αξιοπιστίας κάνει τεράστια διαφορά στις καθημερινές λειτουργίες.
Ο ρόλος του UMPT στη διασφάλιση της αξιοπιστίας, της περιττότητας και της κλιμάκωσης του BTS
Περιττότητα Ενεργού/Ανενεργού Λειτουργίας, Αντικατάσταση ενώ το σύστημα λειτουργεί (Hot-Swapping) και Αυτόματη Ανάκαμψη από Σφάλματα
Το UMPT παρέχει εξαιρετική αξιοπιστία χάρη στη διαμόρφωση ενεργού αντιστάθμισης σε κατάσταση ετοιμότητας. Όταν η κύρια πλακέτα αποτύχει, η εφεδρική πλακέτα αναλαμβάνει πλήρως τη λειτουργία σε λιγότερο από 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου, γεγονός που πληροί πράγματι τα αυστηρά πρότυπα διαθεσιμότητας ITU-T Y.1541 Κλάσης Α. Ο σχεδιασμός με δυνατότητα ζωντανής αντικατάστασης (hot swappable) επιτρέπει στους τεχνικούς να αντικαθιστούν εξαρτήματα ενώ το σύστημα παραμένει συνεχώς σε λειτουργία — κάτι που είναι απολύτως απαραίτητο για τις επιχειρήσεις που επιδιώκουν το μυθικό στόχο της εννέα εννέα (99,999 %) διαθεσιμότητας στα κρίσιμα δίκτυά τους. Υπάρχει επίσης ενσωματωμένη ανίχνευση βλαβών, η οποία παρακολουθεί συνεχώς παράγοντες όπως η σταθερότητα του λογισμικού, η ακεραιότητα της μνήμης και η κατάσταση του υλικού. Εάν προκύψουν προβλήματα, το σύστημα ενεργοποιεί αυτόματα μέτρα ανάκαμψης, συμπεριλαμβανομένης της επαναφοράς του firmware σε προηγούμενες λειτουργικές εκδόσεις, εντός περίπου 90 δευτερολέπτων. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά συμβάλλουν στην αισθητή μείωση των απρόβλεπτων διακοπών λειτουργίας και στη μείωση του συνολικού κόστους λειτουργίας κατά περίπου 30 %, σύμφωνα με την Έκθεση Αποδοτικότητας Τηλεπικοινωνιών του περασμένου έτους. Επιπλέον, λειτουργούν απρόσκοπτα καθώς τα δίκτυα επεκτείνονται, ώστε οι επιχειρήσεις να μην χρειάζεται να ανατρέψουν την υφιστάμενη τους αρχιτεκτονική απλώς και μόνο για να αναπτυχθούν.
Παρατηρήσεις για την Εγκατάσταση του UMPT για Φορείς Δικτύου
Κατά την εγκατάσταση μονάδων UMPT, οι φορείς λειτουργίας πρέπει να εξασφαλίζουν τη συμβατότητα των επιλεγμένων υλικών με το υφιστάμενο εξοπλισμό, καθώς και με τις μελλοντικές ανάγκες. Η συμβατότητα με παλαιότερες μονάδες BBU και RRU έχει προτεραιότητα. Να ελέγξετε εάν ο εξοπλισμός υποστηρίζει πολλαπλές ραδιοφωνικές λειτουργίες, όπως GSM, UMTS, LTE και NB-IoT. Επίσης, η ενεργειακή απόδοση έχει μεγάλη σημασία, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για πύργους που βρίσκονται μακριά από το δίκτυο ηλεκτροδότησης. Ένα άλλο σημαντικό ζήτημα είναι η περιβαλλοντική συνθήκη. Αυτές οι μονάδες πρέπει να λειτουργούν αξιόπιστα σε θερμοκρασίες από -40 °C έως +65 °C και να αντέχουν σε σκονισμένες συνθήκες και υψηλή υγρασία, οι οποίες είναι συνήθεις σε εξωτερικές εγκαταστάσεις. Για τα σχέδια αντικατάστασης, οι περισσότεροι εμπειρογνώμονες συνιστούν τη χρήση συστημάτων ενεργού αντικατάστασης (active standby) με δυνατότητα ζεστής αντικατάστασης (hot swap), ώστε η λειτουργία να μη διακόπτεται κατά τη διάρκεια συντήρησης ή σε περίπτωση βλαβών. Σχετικά με το μέλλον και την εφαρμογή του 5G, βεβαιωθείτε ότι η ακρίβεια συγχρονισμού του ρολογιού και οι ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων πληρούν τα πρότυπα της 3GPP Release 15. Μην ξεχάσετε επίσης τη δυνατότητα επέκτασης. Ο κίνηση θα αυξηθεί ταχύτατα, ιδιαίτερα σε περιοχές με μεγάλη συγκέντρωση συσκευών IoT. Σύμφωνα με εκθέσεις της GSMA Intelligence, οι συνδέσεις NB-IoT θα μπορούσαν να τριπλασιαστούν μέχρι το 2026, γεγονός που καθιστά λογική επιχειρηματική απόφαση η αντίστοιχη προετοιμασία.
