बेस ट्रांससीवर स्टेशन के साथ BBU की अनुकूलता किस प्रकार होती है?

BTS आर्किटेक्चर और कार्यात्मक एकीकरण में BBU की मुख्य भूमिका

बेसबैंड प्रोसेसिंग संचालन: BBU मॉड्यूलेशन, कोडिंग और संसाधन आवंटन का प्रबंधन कैसे करता है

बेस ट्रांससीवर स्टेशन (BTS) आर्किटेक्चर के मुख्य भाग में बेसबैंड यूनिट (BBU) होती है, जो सभी महत्वपूर्ण डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग कार्यों का प्रबंधन करती है। मॉड्यूलेशन तकनीकों, चैनल कोडिंग विधियों और विभिन्न चैनलों में संसाधनों को गतिशील रूप से आवंटित करने के तरीके के बारे में सोचें। सिग्नल प्रेषित करते समय, यह इकाई कच्चे डेटा स्ट्रीम को क्वाड्रेचर एम्पलीट्यूड मॉड्यूलेशन (QAM) जैसी विभिन्न योजनाओं के माध्यम से मॉड्यूलेटेड प्रतीकों में बदल देती है। यह संचरण के दौरान डेटा भ्रष्टाचार से बचाव के लिए फॉरवर्ड एरर करेक्शन कोड भी जोड़ती है। वास्तविक जादू तब होता है जब ये वास्तविक-समय संसाधन आवंटन एल्गोरिदम सक्रिय हो जाते हैं, जो उपलब्ध बैंडविड्थ को कई उपयोगकर्ताओं के बीच इस तरह वितरित करते हैं कि कोई भी अपने डेटा के आने के लिए बहुत लंबे समय तक प्रतीक्षा न करे, और फिर भी यह सुनिश्चित करते हैं कि हम अपने स्पेक्ट्रम स्थान का अधिकतम उपयोग कर रहे हैं। प्राप्त करने के छोर पर, BBU आवश्यक डीमॉड्यूलेशन और डिकोडिंग का सभी काम करती है। और यहीं पर मजबूत प्रोसेसिंग क्षमताओं का होना वास्तव में महत्वपूर्ण है क्योंकि यह जानकारी के यात्रा करने की गति (लेटेंसी) से लेकर समग्र डेटा स्थानांतरण दरों (थ्रूपुट) तक और यह भी प्रभावित करता है कि क्या सिस्टम अप्रत्याशित रूप से सिग्नल गुणवत्ता में परिवर्तन होने पर ठीक से अनुकूलित हो सकते हैं।

आरएफ इकाइयों के साथ वास्तुशिल्प युग्मनः एकीकृत बीटीएस तैनाती में बेसबैंड से आरएफ तक सिग्नल प्रवाह

बेस बैंड यूनिट (बीबीयू) मानक फाइबर कनेक्शन के माध्यम से रिमोट रेडियो यूनिट (आरआरयू) के साथ मिलकर काम करती है, आमतौर पर सीपीआरआई या ईसीपीआरआई प्रोटोकॉल का उपयोग करती है। संसाधित बेसबैंड सिग्नल बीबीयू से आरआरयू तक डिजिटल डेटा के रूप में जाते हैं जबकि संचरण के दौरान उनकी गुणवत्ता बरकरार रहती है। जब ये संकेत आरआरयू तक पहुँचते हैं, तो उन्हें एंटीना के माध्यम से रेडियो आवृत्ति संचरण के लिए प्रवर्धित होने से पहले डिजिटल प्रारूप से एनालॉग में परिवर्तित किया जाता है। इसके विपरीत, जब एंटीना आरएफ सिग्नल प्राप्त करते हैं, तो उन्हें पहले आरआरयू स्थान पर डिजिटल रूप में बदल दिया जाता है और फिर बीबीयू में वापस प्रेषित किया जाता है जहां सभी डिकोडिंग होती है। यह न्यूनतम देरी के साथ दो तरफा संचार पथ विभिन्न घटकों के बीच सटीक समय की अनुमति देता है। इस तरह का सिंक्रनाइज़ेशन समन्वयित बीमफॉर्मिंग तकनीकों और कई बेस ट्रांससीवर स्टेशनों (बीटीएस) पर फैले नेटवर्क में बड़े पैमाने पर एमआईएमओ सिस्टम को लागू करने जैसी चीजों के लिए वास्तव में महत्वपूर्ण है।

BBUBTS इंटरऑपरेबिलिटी को सक्षम करने वाले मानकीकृत इंटरफेस

सीपीआरआई बनाम ईसीपीआरआईः बीबीयूयूआरयू संचार के लिए विलंबता, बैंडविड्थ और संगतता निहितार्थ

सीपीआरआई प्रोटोकॉल 100 माइक्रोसेकंड से कम अविश्वसनीय रूप से कम विलंबता प्रदान करता है जो उन समय संवेदनशील भौतिक परत संचालन के लिए बिल्कुल आवश्यक है। लेकिन एक पकड़ है यह सामने की चौड़ाई की बड़ी मात्रा की जरूरत है लगभग 24.3 gigabits प्रति सेकंड प्रति एंटीना वाहक. घनी पैक 5जी नेटवर्क में तैनात करने की कोशिश करते समय यह गंभीर स्केलेबिलिटी समस्याएं पैदा करता है। दूसरी ओर, eCPRI पैकेट आधारित ईथरनेट तकनीक का उपयोग करके एक अलग दृष्टिकोण लेता है। ये परिवर्तन बैंडविड्थ आवश्यकताओं को लगभग 60 प्रतिशत तक कम करते हैं जबकि महत्वपूर्ण कार्यों के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण उप-मिलिसकंड प्रतिक्रिया समय को खोए बिना बेसबैंड इकाई के आंशिक आभासीकरण की अनुमति देते हैं। एक बात है हालांकि जब ऑपरेटरों CPRI और eCPRI सिस्टम एक साथ मिश्रण, वे सुनिश्चित करें कि सभी रेडियो इकाई फर्मवेयर संगत है करने की जरूरत है। अन्यथा हम कॉन्फ़िगरेशन असंगतता के साथ समाप्त हो सकते हैं जो संचार टूटने और नेटवर्क भर में खराब सेवाओं का कारण बन सकता है।

3GPP और O-RAN विनिर्देश: BTS पारिस्थितिकी तंत्र में बहु-विक्रेता BBU संगतता सुनिश्चित करना

3GPP के रिलीज 15 ने उपकरणों के साथ-साथ काम करने के तरीके के लिए कुछ मूलभूत मानक निर्धारित किए, जिसमें निचले परत विभाजन (ऑप्शन 2 की तरह) और समय समकालन शामिल हैं जो प्रति 1.5 माइक्रोसेकंड तक भिन्न हो सकता है। यह आधार बैंड इकाइयों के सुसंगत व्यवहार को सुनिश्चित करने में मदद करता है, चाहे वे किसी भी निर्माता द्वारा बनाए गए हों। फिर O-RAN ALLIANCE अपने स्वयं के दृष्टिकोण के साथ आता है, ऐसे खुले इंटरफेस बनाता है जो किसी विशेष कंपनी को प्राथमिकता नहीं देते। उनका फ्रंटहॉल विनिर्देश एक अच्छा उदाहरण है, जो मूल रूप से हार्डवेयर को सॉफ्टवेयर से अलग करता है ताकि विभिन्न निर्माताओं की आधार बैंड इकाइयाँ जो भी बीटीएस व्यवस्था उपयुक्त लगे, रेडियो इकाइयों के साथ सुचारु रूप से काम कर सकें। 2023 के उद्योग आंकड़ों को देखने से पता चलता है कि अब अधिकांश ऑपरेटर वैश्विक स्तर पर इन O-RAN समाधानों के साथ जुड़ चुके हैं, लगभग 7 में से 10। मुख्य कारण? वे किसी एक विक्रेता के उपकरणों में हमेशा के लिए फंसने से बचना चाहते हैं। इस परिवर्तन ने विभिन्न विक्रेताओं के बीच परीक्षण को भी तेज कर दिया है और नए उत्पादों के लिए प्रमाणन समय को कम कर दिया है।

कार्यात्मक विभाजन और RAN विकास: D-RAN, C-RAN और O-RAN में BBU जिम्मेदारियों का कैसे पुनर्वितरण होता है

FH-7.2, FH-8 और अन्य विभाजन: BBU इंटरफ़ेस आवश्यकताओं और BTS एकीकरण लचीलेपन पर प्रभाव

O-RAN एलायंस द्वारा मानकीकृत कार्यात्मक विभाजन PHY-परत संसाधन कहाँ होता है, यह पुनर्परिभाषित करते हैं, जिससे रेडियो इकाइयों (RUs), वितरित इकाइयों (DUs) और केंद्रीकृत इकाइयों (CUs) के बीच जिम्मेदारियों में बदलाव आता है। ये बदलाव सीधे BBU इंटरफ़ेस डिज़ाइन और BTS तैनाती की लचीलापन आकार देते हैं:

• FH-7.2 rU में आंशिक PHY कार्यों (उदाहरण के लिए, IQ संपीड़न, FFT/IFFT) को स्थानांतरित करता है, फ्रंटहॉल बैंडविड्थ आवश्यकताओं में लगभग 40% की कमी करता है और क्लाउड-RAN अपनाने को आसान बनाता है।
• FH-8 , जो DU पर पूर्ण PHY प्रसंस्करण को बरकरार रखता है, सख्त विलंबता बाधाएँ लागू करता है (<250 µs) लेकिन मैसिव MIMO सघनीकरण जैसी उन्नत सुविधाओं का समर्थन करता है।

इस प्रकार:

प्रत्येक स्प्लिट अलग हार्डवेयर सिंक्रनाइज़ेशन तंत्र और प्रोटोकॉल समर्थन की आवश्यकता होती है—लेकिन सामूहिक रूप से, वे विक्रेता-विशिष्ट बाधाओं को खत्म कर देते हैं और 5G नेटवर्क की स्केलेबिलिटी को तेज करते हैं।

मुख्य BBU क्षमताएँ जो सीधे BTS संगतता को सक्षम करती हैं

आधारबैंड इकाई (BBU) की आधार ट्रांसीवर स्टेशन (BTS) के साथ संगतता आधुनिक RAN वास्तुकला में एकीकरण सुनिश्चित करने वाली पाँच आधारभूत क्षमताओं पर निर्भर करती है:

• पैमाने पर वृद्धि : ट्रैफ़िक की चरम सीमा और नेटवर्क विस्तार के अनुकूलन के लिए प्रसंस्करण संसाधनों का गतिशील आवंटन—बिना हार्डवेयर अपग्रेड के—बदलती 5G क्षमता की आवश्यकताओं को पूरा करना।
• उच्च प्रसंस्करण शक्ति : वास्तविक समय में मॉड्यूलेशन, कोडिंग और शेड्यूलिंग के लिए तक 100 Gbps तक का सतत माध्यम—कम देरी, उच्च-विश्वसनीय सिग्नल प्रसंस्करण के लिए महत्वपूर्ण।
• प्रोटोकॉल लचीलापन : सॉफ्टवेयर-परिभाषित इंटरफेस के माध्यम से CPRI, eCPRI, और O-RAN फ्रंटहॉल मानकों के लिए नेटिव समर्थन, विषम BTS पारिस्थितिकी तंत्र में अंतरसंचालनीयता सुनिश्चित करना।
• आभासीकरण समर्थन : क्लाउड-आरएएन सिद्धांतों के अनुरूप हार्डवेयर-अज्ञेय डिज़ाइन, जो कंटेनरीकृत वर्कलोड और इन्फ्रास्ट्रक्चर-एज-ए-सर्विस मॉडल का समर्थन करता है, जिसका अनुमान है कि 2025 तक 40% नेटवर्क को कवर करेगा।
• सुरक्षा अनुपालन : 3GPP सुरक्षा ढांचे (उदाहरण के लिए, TS 33.501) के अनुरूप बिल्ट-इन एन्क्रिप्शन, पारस्परिक प्रमाणीकरण और कुंजी प्रबंधन, ओपन आरएएन वातावरण में अंत-से-अंत विश्वास सुनिश्चित करना।

एक साथ, ये क्षमताएँ विशिष्ट बाधाओं को समाप्त कर देती हैं और वितरित, केंद्रीकृत और संकर आरएएन तैनाती में सुसंगत, विश्वसनीय सिग्नल प्रसंस्करण प्रदान करती हैं।