5G नेटवर्क के लिए बेसबैंड यूनिट चुनते समय क्या ध्यान में रखें

5G सुसंगतता में बेसबैंड यूनिट की भूमिका को समझें

बेसबैंड यूनिट चयन को आकार देने में 5G सुसंगतता कैसे महत्वपूर्ण है

5G नेटवर्क की ओर बढ़ने का अर्थ है कि ऑपरेटरों को आधारबैंड इकाइयों (BBUs) की आवश्यकता होती है जो 3G, 4G और अब 5G सहित कई रेडियो एक्सेस तकनीकों को एक ही प्लेटफॉर्म पर संभालने में सक्षम हों। 2025 की हालिया उद्योग रिपोर्टों के अनुसार विभिन्न क्षेत्रों में 5G के रोलआउट के बारे में, इन बहु-मोड क्षमताओं के होने से दोहराव वाले उपकरणों में कमी आती है और नेटवर्क के समय के साथ बिना बड़े बदलाव के विस्तार करना आसान हो जाता है। हालांकि आज की BBUs के सामने काफी चुनौती है। उन्हें पहले की तुलना में काफी अधिक चौड़े चैनलों का प्रबंधन करना होता है, कभी-कभी बैंडविड्थ में 400 MHz तक पहुंच जाता है। साथ ही उन्हें उन बड़े MIMO सेटअप के साथ काम करने की आवश्यकता होती है जो 64 से लेकर 256 एंटीना तक एक साथ ले जा सकते हैं। इस सबका परिणाम यह होता है कि 4G तकनीक के दिनों की तुलना में लगभग दस गुना अधिक कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है।

5G समर्थन को सक्षम करने वाली आधारबैंड इकाई (BBU) के प्रमुख घटक

आवश्यक घटकों में शामिल हैं:

• बहु-मुखी प्रोसेसर वास्तविक समय में सिग्नल मॉड्यूलेशन और डिमॉड्यूलेशन के लिए
• eCPRI इंटरफेस 25Gbps तक के फ्रंटहॉल डेटा दर का समर्थन करना
• क्लाउड-नेटिव सॉफ्टवेयर स्टैक नेटवर्क स्लाइसिंग और लेटेंसी अनुकूलन को सक्षम करना

ये मिलकर 5G के 1ms लेटेंसी लक्ष्यों को पूरा करते हैं और अल्ट्रा-विश्वसनीय कम लेटेंसी संचार (URLLC) का समर्थन करते हैं। उन्नत BBUs में AI-संचालित त्रुटि सुधार भी एकीकृत होता है, जो उच्च हस्तक्षेप वाले वातावरण में सिग्नल विकृति को लगभग 52% तक कम कर देता है।

बेसबैंड इकाई में कार्यात्मक विभाजन और उनका नेटवर्क प्रदर्शन पर प्रभाव

3GPP विभिन्न आर्किटेक्चर में कार्यों को कैसे विभाजित करता है (जिन्हें वे ऑप्शन 2 से 8 कहते हैं) यह मूल रूप से तय करता है कि प्रोसेसिंग का अधिकांश हिस्सा केंद्रीय इकाइयों और किनारे पर स्थित इकाइयों के बीच कहाँ होता है। उदाहरण के लिए स्प्लिट 7 लें। यह विशेष व्यवस्था कुछ फिजिकल लेयर के काम को दूरस्थ रेडियो इकाइयों पर स्थानांतरित कर देती है, जिससे फ्रंटहॉल बैंडविड्थ की हमारी आवश्यकता लगभग 60 प्रतिशत तक कम हो जाती है। लेकिन यहाँ एक समस्या भी है। अब इस प्रणाली को लगभग प्लस या माइनस 130 नैनोसेकंड की परिशुद्धता वाले बेहतर समय समन्वय की आवश्यकता होती है। और जब इमारतों और बुनियादी ढांचे से भरे बड़े शहरों में मिलीमीटर वेव 5G नेटवर्क तैनात किए जा रहे हों, तो यह बात काफी महत्वपूर्ण हो जाती है।

तैनाती आर्किटेक्चर का मूल्यांकन करें: D-RAN, C-RAN, और ओपन RAN

वितरित बनाम केंद्रीकृत RAN: बेसबैंड यूनिट तैनाती के लिए प्रभाव

वितरित रेडियो एक्सेस नेटवर्क (D-RAN) से केंद्रीकृत रेडियो एक्सेस नेटवर्क (C-RAN) की ओर बढ़ने से बेसबैंड यूनिट द्वारा सिग्नल प्रोसेसिंग कार्यों को संभालने के तरीके में मौलिक परिवर्तन आता है। पारंपरिक D-RAN व्यवस्था में, प्रत्येक सेल साइट पर अपना स्वयं का BBU उपकरण होता है, जिसका अर्थ है कि ऑपरेटरों को बहुत अधिक रखरखाव कार्य और बिजली खपत के खर्च का सामना करना पड़ता है। लेकिन जब हम C-RAN वास्तुकला पर स्विच करते हैं, तो स्थिति अलग दिखाई देती है। BBUs को केंद्रीय स्थानों पर एकत्रित करके, नेटवर्क प्रदाता पिछले साल Dell'Oro के शोध के अनुसार लगभग 40 प्रतिशत तक साइट रखरखाव की आवश्यकता को कम कर सकते हैं। इसके अलावा, इस व्यवस्था से नेटवर्क के विभिन्न रेडियो यूनिट्स के बीच संसाधनों के लिए बुद्धिमान आवंटन की सुविधा मिलती है। इसका अर्थ हार्डवेयर आवश्यकताओं के लिए क्या है? खैर, आज की मांग वाली 5G सेवा की अपेक्षाओं के साथ तालमेल बनाए रखने के लिए आधुनिक BBU को 2 मिलीसेकंड से कम विलंबता के साथ अत्यंत तेज़ फ्रंटहॉल कनेक्शन का समर्थन करना चाहिए और एज कंप्यूटिंग सुविधाओं को शामिल करना चाहिए।

ओपन RAN और अंतर्संचालनीयता: लचीले बेसबैंड समाधानों का भविष्य

ओपन रेडियो एक्सेस नेटवर्क (ओपन रैन) दृष्टिकोण के कारण मानक इंटरफेस के लिए विभिन्न विक्रेता एक साथ काम कर पाते हैं, जैसा कि हम O-RAN के ओपन फ्रंटहॉल विशिष्टता में देखते हैं। अनुप्रयुक्त विज्ञान के क्षेत्र में काम कर रहे लोगों के कुछ हालिया अध्ययनों के अनुसार, ओपन रैन बेसबैंड यूनिट (BBU) लागू करने वाले नेटवर्क ऑपरेटर बंद प्रणाली के साथ फंसे उन लोगों की तुलना में लगभग 30 प्रतिशत तेज़ी से नई सुविधाएं जारी करते हैं। इस सभी लचीलेपन के वास्तव में काम करने के लिए, इन BBU को 7-2x या 8 जैसे विकल्पों सहित विशिष्ट 3GPP मानकों के विभाजन के साथ संगत होना चाहिए। प्रारंभिक उपयोगकर्ताओं ने यहाँ पसंद भी दिखाई है - उनमें से लगभग दो तिहाई O-DU और O-CU फंक्शन को एक भौतिक इकाई में संयोजित करना पसंद करते हैं बजाय उन्हें अलग रखने के।

नियंत्रण, स्वचालन और प्रबंधन क्षमताओं का आकलन करें

बेसबैंड यूनिट आर्किटेक्चर में नियंत्रण प्लेन की मजबूती

उद्योगिक IoT सेटअप और स्वायत्त ड्राइविंग प्रणालियों में हम जिन लेटेंसी-संवेदनशील 5G अनुप्रयोगों को देखते हैं, उनमें BBU के भीतर नियंत्रण प्लेन (कंट्रोल प्लेन) का एक वास्तव में महत्वपूर्ण भूमिका होती है। जब चरम समय के दौरान नेटवर्क व्यस्त हो जाते हैं, तो इस घटक को आवश्यकतानुसार प्राथमिकता प्रदान करते हुए सभी सिग्नलिंग ट्रैफ़िक को ठीक से संभालने की आवश्यकता होती है। अधिकांश आधुनिक प्रणालियों में अब ठोस त्रुटि सुधार विधियों के साथ-साथ विशेष हार्डवेयर एक्सेलेरेटर शामिल होते हैं ताकि सब कुछ निर्धारित अनुसार काम करे। वास्तविक क्षेत्र डेटा को देखते हुए, विकेंद्रीकृत नियंत्रण दृष्टिकोण पुराने केंद्रीकृत मॉडल की तुलना में लगभग 37% तक पैकेट नुकसान कम कर देते हैं। ऐसा सुधार उन अनुप्रयोगों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है जहाँ छोटी से छोटी देरी भी गंभीर समस्याओं या सुरक्षा मुद्दों का कारण बन सकती है।

बुद्धिमान BBU प्रबंधन के लिए स्वचालन और ऑर्केस्ट्रेशन सुविधाएँ

आज के बेसबैंड यूनिट ऑटोमेटेड सिस्टम पर निर्भर करते हैं जो किसी दिए गए समय में ट्रैफ़िक की स्थिति के अनुसार संसाधनों को समायोजित करते हैं। 5G नेटवर्क स्लाइसिंग को ठीक से काम करने में यह क्षमता वास्तव में महत्वपूर्ण है। इन सिस्टम में निर्मित ऑर्केस्ट्रेशन प्लेटफॉर्म वास्तव में कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि नेटवर्क में जाम की स्थिति हो सकती है और फिर समस्याओं से पहले डेटा को पुनर्निर्देशित किया जा सके। हाल के अध्ययनों के अनुसार, इस तरह के स्मार्ट रूटिंग से चीजों को मैन्युअल रूप से ठीक करने की आवश्यकता लगभग आधी रह जाती है। इसके अलावा, ये प्लेटफॉर्म फर्मवेयर अपडेट और अन्य कॉन्फ़िगरेशन में बदलाव को पुराने तरीकों की तुलना में बहुत अधिक सुचारू रूप से संभालते हैं। वे सेवाओं के लिए बड़ी बाधाओं के कारण बिना ही ग्राहकों की दैनिक आवश्यकता वाली सेवाओं पर निर्भर 3GPP विनिर्देशों के साथ सब कुछ सुसंगत बनाए रखते हैं।

बेसबैंड यूनिट डिज़ाइन में स्केलेबिलिटी और भविष्य के अनुकूलन सुनिश्चित करें

आधुनिक 5G नेटवर्क के लिए, बेसबैंड यूनिट (BBU) को पहले दिन से ही अच्छा प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है, लेकिन समय के साथ अनुकूलन करने में भी सक्षम होना चाहिए। उद्योग ने हाल ही में स्केलेबल और मॉड्यूलर डिज़ाइन को बहुत अपनाया है क्योंकि वे तकनीक की विभिन्न पीढ़ियों में बहुत अच्छा काम करते हैं। वास्तव में 2024 में एक हालिया अध्ययन में कुछ काफी दिलचस्प बात सामने आई - ऐसे सिस्टम जो बदले जा सकने वाले भागों से बने होते हैं, वे निश्चित घटकों वाले सिस्टम की तुलना में कुल लागत में लगभग 30% तक की कमी करते हैं। अधिकांश प्रमुख उपकरण निर्माता भी इस दिशा में आगे बढ़ रहे हैं। वे इन मॉड्यूलर BBU चेसिस को बेच रहे हैं जो ऑपरेटरों को टुकड़े-टुकड़े में अपग्रेड करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए वर्चुअलाइज्ड नेटवर्क फंक्शंस (VNFs) को जोड़ना या पुराने प्रोसेसर को बदलना, बिना सब कुछ फाड़कर नए सिरे से शुरू किए।

4G से 5G तक के संक्रमण के लिए, अनुकूलनीय BBU डिज़ाइन सेवा में बाधा को कम करते हुए पुरानी संगतता बनाए रखकर इसे न्यूनतम कर देते हैं। उदाहरण के लिए, आभासी RAN (vRAN) वास्तुकला 5G न्यू रेडियो (NR) के लिए सॉफ्टवेयर-परिभाषित अपग्रेड की अनुमति देती है, जबकि पुरानी LTE कनेक्टिविटी बनाए रखती है, जिससे महंगे 'फॉर्कलिफ्ट अपग्रेड' से बचा जा सके जिन्होंने 2023 में तैनाती में 42% देरी का योगदान दिया था।

भविष्य के लिए प्रणालियों को तैयार करना वास्तव में उन बिना विराम के अपग्रेड दृष्टिकोणों पर निर्भर करता है, जहाँ सॉफ़्टवेयर को नियमित रखरखाव जाँच के साथ-साथ अद्यतन किया जाता है और कोई भी डाउनटाइम नोटिस नहीं करता। नए बेसबैंड यूनिट बैकअप बिजली स्रोतों, अलग नियंत्रण और डेटा पथों, और कुछ गलत होने पर स्वचालित फ़ेलबैक प्रणालियों के साथ इस कला को संभालते हैं। उदाहरण के लिए यूरोप में एक प्रमुख दूरसंचार कंपनी लें, जिसने 5G को चरणबद्ध तरीके से लॉन्च करते समय लगभग दोषरहित 99.999% उपलब्धता के साथ अपने नेटवर्क को चलाने में सफलता प्राप्त की। उन्होंने इन विशेष क्लाउड-आधारित प्रबंधन प्लेटफॉर्म का उपयोग किया जो विभिन्न स्थानों पर एक साथ हो रहे सभी अपडेट को समन्वित करते हैं। आधुनिक नेटवर्कों की जटिलता को देखते हुए यह काफी अच्छा प्रदर्शन है।

प्रोसेसर तकनीक और लागत दक्षता का विश्लेषण करें

BBU के लिए प्रोसेसर विकल्प: GPP, DSP, और SoC के बीच तुलना

5G तैनाती में उपयोग किए जाने वाले तीन मुख्य प्रकार के प्रोसेसर पर BBU प्रदर्शन भारी रूप से निर्भर करता है:

सामान्य-उद्देश्य प्रोसेसर (GPPs) त्वरित सॉफ्टवेयर अपडेट की अनुमति देते हैं, लेकिन बीमफॉर्मिंग कार्यों के दौरान डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (DSPs) की तुलना में 38% अधिक शक्ति का उपभोग करते हैं (2024 मोबाइल नेटवर्क रिपोर्ट)। सिस्टम-ऑन-चिप (SoC) समाधान एक संतुलित दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, विशाल MIMO प्रसंस्करण के लिए 12 टेराOPS/mm² प्रदान करते हैं और अलग-अलग कार्यान्वयन की तुलना में भौतिक आकार को 60% तक कम करते हैं।

बेसबैंड सिग्नल प्रोसेसिंग में कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग

AI-संवर्धित BBUs संसाधन आवंटन को अनुकूलित करते हैं, गतिशील ट्रैफ़िक स्थितियों में देरी को 53% तक कम करते हैं। मशीन लर्निंग मॉडल भीड़ की भविष्यवाणी 89% सटीकता के साथ करते हैं, आभासी BBU पूल में सक्रिय भार वितरण को सक्षम करते हैं।

कुल स्वामित्व लागत: प्रदर्शन, नवाचार और बजट के बीच संतुलन

प्रीमियम प्रोसेसर्स की शुरुआती कीमत निश्चित रूप से अधिक होती है, जो आमतौर पर मानक विकल्पों की तुलना में 50 से 70 प्रतिशत अधिक होती है। लेकिन इन पर विचार करने योग्य बात उनकी शानदार ऊर्जा दक्षता है, जो बड़े ऑपरेशन्स में प्रति वाट लगभग आठ डॉलर और बीस सेंट प्रति वर्ष बचत कर सकती है। बेसबैंड इकाइयों की मॉड्यूलर डिज़ाइन भी खेल बदलने वाली रही है। FPGA मॉड्यूल के माध्यम से फील्ड अपग्रेड और नियमित सॉफ्टवेयर-डिफाइंड रेडियो अपडेट्स की संभावना के कारण इन प्रणालियों का जीवनकाल आठ से दस वर्ष तक होता है। 2023 में डेलॉइट द्वारा प्रकाशित एक अनुसंधान के अनुसार, टेलीकॉम कंपनियां वास्तव में 3GPP विनिर्देश रिलीज़ के साथ अपने हार्डवेयर प्रतिस्थापन के समय के अनुसार लगभग 22 प्रतिशत तेज़ी से निवेश पर प्रतिफल देखती हैं, बजाय यादृच्छिक अंतराल पर ऐसा करने के।

सामान्य प्रश्न अनुभाग

5G नेटवर्क में बेसबैंड इकाई (BBU) की क्या भूमिका होती है?

5G नेटवर्क में, एक बेसबैंड यूनिट (BBU) एकल प्लेटफॉर्म पर 3G, 4G और 5G सहित कई रेडियो एक्सेस तकनीकों को संभालने के लिए उत्तरदायी होती है। यह विस्तृत बैंडविड्थ चैनलों का प्रबंधन करती है और मैसिव MIMO कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करती है, जिसके लिए उच्च संगणन शक्ति की आवश्यकता होती है।

C-RAN में संक्रमण BBU को कैसे प्रभावित करता है?

सेंट्रलाइज्ड RAN (C-RAN) में संक्रमण BBU को एकीकृत करता है, जिससे रखरखाव और बिजली खपत की लागत कम होती है। यह स्मार्ट संसाधन आवंटन को सक्षम करता है, जिसके लिए BBU को उच्च-गति फ्रंटहॉल कनेक्शन और एज कंप्यूटिंग को संभालने की आवश्यकता होती है ताकि 5G सेवा का इष्टतम वितरण सुनिश्चित हो सके।

ओपन RAN बेसबैंड यूनिट के उपयोग के क्या लाभ हैं?

ओपन RAN बेसबैंड यूनिट विभिन्न विक्रेताओं को मानक इंटरफेस के माध्यम से सहयोग करने की अनुमति देती है, जो बंद प्रणालियों की तुलना में सुविधाओं के त्वरित तैनाती को सक्षम करता है। इन यूनिट्स को अंतरसंचालनीयता के लिए विशिष्ट 3GPP मानक स्प्लिट्स के अनुरूप होना आवश्यक होता है।

प्रोसेसर के चयन का BBU प्रदर्शन पर क्या प्रभाव पड़ता है?

प्रोसेसर के चयन से बीबीयू प्रदर्शन पर भारी प्रभाव पड़ता है, जिसमें सामान्य-उद्देश्य प्रोसेसर (GPPs), डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (DSPs) और सिस्टम-ऑन-चिप (SoC) समाधान जैसे विकल्प विभिन्न ताकत, सीमाओं और बिजली दक्षता प्रदान करते हैं।