Zer egiten du BBU bateragarria izatea oinarrizko trasmisio geltokietan?

BBUren rola nagusia BTS arkitekturan eta integrazio funtzionalean

Oinarrizko Prozesamenduaren Koordinazioa: nola kudeatzen ditu BBUk modulazioa, kodifikazioa eta baliabideen esleipena

Base Transceiver Station (BTS) arkitekturaren zentroan dago Baseband Unit (BBU), zeinek seinale digitalaren prozesamendu garrantzitsu guztia kudeatzen duen. Modulazio-teknikak, kanalen kodeketa-metodoak eta baliabideak nola eskuinetan esleitzen diren kanal ezberdinen artean kontsideratu. Seinales bidaltzean, unitate honek datu-jario gordinak modulatutako sinbolo bihurtzen ditu Quadrature Amplitude Modulation (QAM) bezalako eskemak erabiliz. Aurrerapen-akatsen kontrako kodeak ere gehitzen ditu transmisioan datuak hondatzea ekiditeko. Benetako magia gertatzen da baliabideen esleipen errealeko algoritmoek lanean hasten direnean, erabilgarri dagoen banda-zabalera hedatuz erabiltzaile ezberdinen artean inor datuak jasotzeko luze itxaron gabe eta ikuspegi espektroa behar bezala erabiltzen dela ziurtatuz. Hartze aldean, BBU-k demodulazio eta deskodeketa lan guztiak egiten ditu. Prozesatzeko gaitasun handia izatea hemen benetan garrantzitsua da, informazioaren abiak (latentzia), datuen transferentzia-tasa orokorra (throughput) eta sistemek seinalearen kalitatean aldaketak gertatzen direnean egokitzea lortzen duten ala ez eragiten baitu.

RF unitateekin duen lotura arkitektonikoa: seinalearen fluxua oinarri-barratik RFra BTS integratuen instalazioetan

Oinarrizko banda unitateek (BBU) urratseko irrati unitateekin (RRU) lan egiten dute elkartzeko fibra estandarrean zehar, normalean CPRI edo eCPRI protokoloak erabiliz. Oinarrizko bandaren seinaleak datu digital gisa mugitzen dira BBU-tik RRU-ra, kalitatea galdu gabe transmisioan zehar. Seinale hauek RRU-ra iristen direnean, formatu digitala analogora bihurtzen da, eta ondoren erradiu maiztasunean igorri aurretik berriz ere areagotzen da antenatik zehar. Bestela alda, antenek RF seinaleak hartzen dituztenean, lehenik forma digitalera bihurtuak izaten dira RRU-ren kokalekuan eta ondoren itzulirik BBU-ra, non dekodeketa guztia gertatzen den. Bi noranzko honetako komunikazio bidea atzerapen minimoarekin konponente desberdinen arteko denboraldia zehazki egitea ahalbidetzen du. Sinkronizazio hau oso garrantzitsua da antolatutako beamforming tekniketarako eta MIMO masibo sistema inplementatzeko hainbat Base Transceiver Station (BTS) hedatutako sareetan.

BBU–BTS Intereraginkortasuna Baimendu Duten Interface Estandarizatuak

CPRI vs eCPRI: Latentzia, Bandaren Zabalera eta Bateragarritasunaren Inplikazioak BBU–RU Komunikaziorako

CPRI protokoloak 100 mikrosegundo baino gutxiagoko latentzia oso baxua eskaintzen du, beharrezkoa dena denbora sentikortasuna duten geruza fisikoen eragiketak egiteko. Baina arazo bat dago: antena bakoitzeko hamaika gigabit baino gehiago behar ditu, zehazki 24,3 gigabit segundo ko. Honek eskalagarritasun-arazo larriak sortzen ditu 5G sare dentsotan instalatzea saiatzen denean. Bestetik, eCPRI-k era desberdina hartzen du, Ethernet pakete-teknologia eta Zatiketa-7.2 bezalako funtzio-banaketak erabiliz. Aldaketa hauek bandarekin lotutako beharrak %60 inguru murrizten dituzte, bigarren mailako unitatearen virtualizazio partziala lortuz, milisegundo baino gutxiagoko erantzun-denbora garrantzitsua galdu gabe. Hala ere, gauza bat dago: operadoreek CPRI eta eCPRI sistemak nahasten dituztenean, erradio-unitatearen firmware guztiak bateragarriak direla ziurtatu behar dute. Bestela, konfigurazio-desegokiak izango ditugu, komunikazio-hustupeak eta zerbitzuen kalifikazioa eraginda.

3GPP eta O-RAN espedienteak: BBUren konpatibilitate anitza bermatzea BTS ekosistemen zehar

3GPPren 15. edizioak oinarrizko estandar batzuk ezarri ditu ekipamenduak elkarrekin nola lan egiten duen azaltzeko, hala nola behe geruza zatitzea (Pentsatu 2. aukera) eta sinkronizazioaren denbora, 1,5 mikrosezendu aldatuta. Honek segurtasuna ematen du, nork egin duen axola gabe. Gero O-RAN ALLIANCE etorri zen bere ikuspuntu propioa zuenarekin, eta elkargune irekiak sortu zituen konpainia jakin bat ere ez zuen mesede egiten. Fronthaul-en espedientea adibide ona da, funtsean hardwarea eta softwarea bereizten ditu, beraz, fabrikatzaile desberdinetako banda nagusiko unitateek ondo funtzionatu dezakete irrati unitateekin, edozein modutan ere. 2023tik aurrera industriaren zenbakiak ikusita, eragile gehienak O-RAN irtenbide horiekin daude orain, munduan 10etik 7 inguru. Arrazoi nagusia? Ez dute nahi betiko hornitzaile baten ekipamenduarekin harrapatuta egon. Aldaketa honek hainbat saltzaileen arteko probak azkartu ditu eta produktu berrien ziurtagiriak egiteko denbora murriztu du.

Funtzioen banaketa eta RANen bilakaera: nola aldatzen diren BBUren erantzukizunak D-RAN, C-RAN eta O-RANen zehar

FH-7.2, FH-8 eta beste zatitxo batzuk: BBUren interfaze-eskakizunei eta BTSren integrazioaren malgutasunari eragina

O-RAN Aliantzak estandarizatutako banaketa funtzionalak PHY geruzako prozesamendua non gertatzen den berriro definitzen du, erantzukizunak irrati unitateen (RU), banatutako unitateen (DU) eta unitate zentralizatuen (CU) artean aldatzen ditu. Aldaketa hauek BBUren interfazearen diseinua eta BTSren aplikazioaren malgutasuna zuzenean moldatzen dituzte:

• FH-7.2 pHY funtzio batzuk (adibidez, IQ konpresioa, FFT/IFFT) trenbide-enpresara mugitzen ditu, eta horrela, fronthaul-eko bandazabalera beharrak %40 murrizten ditu eta RAN hodeiaren erabilera errazten du.
• FH-8 bat , DU-n PHY prozesamendu osoa mantentzen duena, atzerapen-mugak zorrotzagoak ezartzen ditu (<250 μs), baina MIMO-ren dentsitazio masiboa bezalako ezaugarri aurreratuak onartzen ditu.

Beraz:

Banaketa bakoitzak hardware sinkronizazio mekanismo eta protokoloen laguntza ezberdinak eskatzen ditu, baina kolektiboki, hornitzaileen arauak ezabatzen dituzte eta 5G sarearen eskalarekotasuna azkartzen dute.

BBUren funtsezko gaitasunak BTSren bateragarritasuna ahalbidetzen dute.

Base Band Unit (BBU) bat Base Transceiver Station (BTS) -rekin bateragarritasuna bost funtsezko gaitasunetan oinarritzen da, RAN arkitektura modernoetan integrazio erraza bermatzen dutenak:

• Eskalagarritasuna prozesamendu baliabideen banaketa dinamikoa, trafiko-maila altua eta sare-hedupena konpontzeko, hardware-a eguneratu gabe, 5Gren eskaera aldatzen ari den bitartean.
• Prozesatzeko ahalmena handia epe-biko modulazio, kodetze eta planifikaziorako 100 Gbps-rainoko iraupena: latentzia baxuko eta fideltasun handiko seinalearen prozesamendurako funtsezkoa.
• Protokoloaren malgutasuna : CPRI, eCPRI eta O-RAN fronthaul estandarrentzako laguntza software-definitu interfaces bidez, BTS ekosistema heterogeneoetan elkarreragingarritasuna ahalbidetzen duena.
• Birtualizazioaren laguntza : Hodei-RAN printzipioekin bat datorren hardware-ezko diseinua, lan karga containerized eta zerbitzu moduko azpiegitura ereduak babesten dituena, 2025erako sareen %40 estaltzeko aurreikusten dena.
• Segurtasunaren arabera : Enkriptazioa, autentifikazio elkartua eta giltzen kudeaketa 3GPP segurtasun-esparruekin lerrokatuta daude (adibidez, TS 33.501), RAN ingurune irekietan amaiera-amaiera konfiantza bermatzeko.

Gaitasun horiek batera, hesi propietarioak desegiten dituzte eta seinaleen prozesamendu jarraitua eta fidagarria eskaintzen dute RAN banatu, zentralizatu eta hibridoetan zehar.