Nola hobetzen du Unitate Baseband-ek komunikazio ekipamenduaren errendimendua?

Baseband Unit-en Funtsazioak 5G seinale-prozesamenduan

Seinale-prozesamendu Berezia: 5G Sareetan ms-ko 10 azpiko Latentzia Ahalbidetzea

Oinarrizko mailetako unitateek denbora-tarte estuetan gertatu behar diren seinale digitalen prozesamendu garrantzitsuak kudeatzen dituzte, eta horrek erabat esanguratsua bihurtzen ditu gidatzailerik gabeko autoetan eta fabriketako automatizazio-sistemetan bezalako 5G aplikazioetan erantzun-denborak oso azkar lortzeko. Unitate hauek haien geruza fisikoko lanak 2 milisegundotik behera amaitzen dituzte, seinaleak aurrera eta atzera joateko guztira 3GPP standarrek ezarritako 10 milisegundoko muga baino gutxiago mantentzen duela. Prozesamendu paraleloa eta hardware bereziak bezalako teknikak erabiliz, BBUEk beren baliabide-erabilera alda daitezke egoeraren arabera. Horrek esan nahi du sareak goizeko ordu pikoetan edo gertaera handietan oso lanean aritzean ere leunkortasunez jarraitzen dutela.

Seinale Digitalen Pipelines: Modulazioa, Kanal Kodeketa eta MIMO Aurrekodeketa

BBUren seinale digitalen pipeline-ak hiru funtzio nagusi integratzen ditu seinalearen integritatea eta efizientzia espektrala maximizatzeko:

1. Modulazioa qAM-256 eta QAM-1024 bezalako ordena altuko eskemak erabiliz datuak erradiazio-uhin dentsuetan kodetzen dira
2. Kanal kodeketa lDPC eta Polar kodeekin, 4G Turbo kodeekiko aldean errore-tasa bitarra %68 arte murrizten da
3. MIMO aurrekodeketa haztegi-norabidetze adimenduna ahalbidetzen du, eraginkortasun espektrala 3,1 aldiz handituz (Mobile Experts 2023)
   Prozesu hauek batera, pakete-galera gutxitzeko eta emari handia mantentzeko balio dute hiri ingurune dentsotan.

Eskuliburua: BBU maila altukoak igoerako latentsia %42 murriztu du 5G hiriko instalazioetan

BBU 6630 nagusi baten 2023ko proba eremuan Tokio hirian erakutsi zuen errendimendu hobea virtualizazioaren eta trafikorako iragarpena egiten duen makina ikaskuntzaren bidez. Sistemak lortu zituen hauek:

• igoerako latentsiaren %42 murrizketa (9,2 ms-tik 5,3 ms-ra)
• geltokien ertzean emariaren %17 hobekuntza
• 31% konexio galdu gutxiago eskauretan zehar
  Emaitza hauek berresten dute BBUren papera 5G sare fidagarrien gune konputazional gisa, bereziki hiriko ingurune dentsitate handikoetan.

BBU-k gidatutako sarearen errendimendua: Latentzia murriztea, Throughput eskalatzea eta Errendimendua

RAN Zentralizatua (C-RAN): BBUren birtualizazioaren bidezko baliabide multzo dinamikoa

Cloud RAN edo C-RAN konfigurazioek hainbat gelaxkatan bateratutako prozesamendu-indarra erabiltzen dute oinarrizko unitate birtualen bitartez, leku guztietan kaxa bereiziak izan ordez. Horrek egiten duena guretzat isolatutako hardware konfigurazio horiek kendu eta inguru bateko 30 zentimo inguru gutxitzea da kostu eragiten dituzten arazoen artean, eta lan-karga aldatzeko aukera ematen du denbora errealean behar bezala. Sare-trafikoaren hazkunde azkarra gertatzen denean, sistemak gertuko gelaxken kapazitate soberakoa erabil daiteke beti ere erabili gabeko tokietan eta helarazi non gehien behar den. Emaitza? Igoera hirukoitz handia lortzen da aurreko batez gain, ekipamendu berria erosi beharrik gabe. Hainbat pentsatuta, oso ikusgarria da.

BBU kontrol aurreratuak baimendutako Massive MIMO koordinazioa eta espektru-erabilera berriro

BBU algoritmo aurreratuak antena elementu ehunak koordinatzen ditu seinalea zehaztasunez norabidetzeko eta biderkatze espaziala erabiliz. Honek erabiltzaile anitzek maiztasun bera batera erabiltzea ahalbidetzen du, efizientzia espektrala %47 gehituz. Seinaletan norabidea fokuratzeak interferentziak gutxitzeko ere balio du, sarearen dentsitatea bost aldiz handiagoa izatea ahalbidetuz eta fidagarritasun maila %99,999 mantenduz — aplikazio kritikoetarako oso garrantzitsua.

Eragina :

• Latentzia murriztea: Erreakzio-denbora 10 ms azpikoa IoT industrialean
• Harreman-eskaupena handitzea: 40 Gbps gelula bakoitzean mmWave instalazioetan
• Energia-eraginkortasuna: %60 txikiagoa gigabyte bakoitzeko potentzia xahukapen banatua duen RANarekin alderatuta

Oinarrizko Unitatearen Prestazioak Bultzatzen Dituzten Osagai Garrantzitsuak

FPGA/ASIC Azelerazioa: FFT harreman-eskaupen handiagoa lortuz x86 sistema zaharrekin alderatuta

Gako-erloju Programagarrien Matrizeak (FPGA) eta Aplikazio Bateragarrien Zirkuitu Integralek (ASIC) 5G seinaleak denbora errealean kudeatzeko beharrezko konputazio-ahalmena eskaintzen dute, x86 sistema zaharragoak baino azkarrago lan egiteko eta energia gutxiago kontsumitzearen alde. Txip berezietako hauek, paraleloan prozesatu daitezkeen lanetan asko laguntzen dute, adibidez Fast Fourier Transformatuaren kalkulu ezinbeste horiek, modulazioa eta demodulazioa MIMO handietan ondo lortzeko beharrezkoak direnak orain hedatuta daudenak. Enpresak CPU arruntetatik FPGArekin edo ASICekin ordezten dituztenean, oinarrizko prozesadore nagusian pisu handia zuten eragiketa guztiak kendu egiten dizkiote. Hurbilketa honek atzerapenak murrizten ditu, bai eta elektrizitate-kontsumoa ere nabarmen murrizten du. Ikasketa batzuek hiriko eremuetan teknologia hauek instalatzen direnean %30tik %50era arteko energia kontsumo murrizketa erakutsi dute.

Prozesadorea, DSP, Memoria eta interfaze integrazioa BBU modernoaren diseinuan

Gaur egungo oinarri-banaketek asko sartzen dute kaxa batean gaur egun - nukleo anitzeko prozesadoreak digitaletako seinale-prozesatzaile berezietan lanean ari direla pentsatu, abiadura handiko memoria asko, eta estandarrezko konexio mota guztiak pakete eder batean bilduta. Seinaletan modulazioa egitean, berriro demodulatzean eta kanal-kodeketa konplikatu horiek maneiatzean DSP-k hartzen du lan gehiena. Bestalde, prozesadore arruntak sare zatiak kudeatzea eta protokolo maila altuagoko beste gauza batzuk egiten ditu. Irratimaiztasun-datu kopuru handia jasotzen dutenean, SDRAM sinkronoa sartzen da buffer gisa, 200 gigabit baino segunduko abiadura handiagoak kudeatuz, trafiko-pikoen bitartean ez gertatzeko atxikimendurik. Eta hitz eginez konexioei buruz, elkartzeko lan hau guztia leheneratzen duten interfaze garrantzitsu batzuk daude.

• eCPRI : Baimendu latentsia baxuko aurreko lotura konektibitatea
• 25GbE : Atzeko loturaren agregazioa sostengatzen du
• PCIe Gen4 : Komunikazio abiadura handiko txip artekoa errazten du
  Integrazio diseinu honek busten lehiaketa ezabatzen du, aplikazio ultrafidagarrietarako latentsia determinista 100µs azpian ziurtatuz.

Oinarri-banderen abantaila estrategikoak: Eskalagarritasuna, energia-eraginkortasuna eta etorkizunerako prestatzea

O-RAN-en talkak: Banaketa eta BBU-ren prestazioen kontzentrazioaren oreka

Open RAN kontzeptuak, benetan, hornitzaile gehiago sartzen animatzen ditu merkatuan eta berrikuntza sustatzen du hardwarea software osagaietatik banatuz. Hala ere, hurbilpen honek arazoak sortzen ditu oinarri-beltz unitatearen errendimendua ekipamendu desberdinetan egonkortasunez mantentzen saiatzen denean. Sistema modularrak eskalatzea eta hedatzea errazten dute, eta energia-kontsumoa %30 inguru murriztu dezakete Telecom Enpresen Errendimendu Txostenaren arabera, urte hasierakoan argitaratua. Baina onurak horiek kostuarekin etorri dira. Sistemak interfaze-espezifikazioekiko jarraipen zorrotza behar du, bestela seinale-denboralizazioaren aldaerak eta datuen transferentzia-tasa ezegonkorra izango dira. Milisegundoak garrantzitsuak diren aplikazioekin lan egiten denean, adibidez IoT gailuek bidez konektatutako fabrika-automatizazio sistemekin, sare-hornitzaileek ez dute aukerarik izaten guztia amaingoraino jarrera-segida funtzionatzen dela ziurtatzeko. BBUEak estrategikoki instalatzeak esan nahi du irekitako plataformek egokitzearen aldetik eskaintzen dutena eta 5G-Aurreratuaren espezifikazio zorrotzak betetzeko beharrezkoa dena, edo 6G estandarrek oraindik definitu gabe daudena, arteko oreka aurkitzea.