Kako osigurati kompatibilnost između RRU-a i BBU-a u vašoj mreži?

Razumijevanje funkcionalne povezanosti između RRU-a i BBU-a

Uloga jedinice za obradu baznog opsega (BBU) u modernim radio pristupnim mrežama

U srcu radio pristupnih mreža nalazi se jedinica za osnovni opseg ili BBU, koja zapravo djeluje kao mozak svih tih složenih operacija. Ona upravlja važnim protokolima poput PDCP-a (to je Packet Data Convergence Protocol, za one koji vode računa) i RLC-a (Radio Link Control). Što oni zapravo rade? Pa, brinu se o stvarima poput ispravljanja pogrešaka kad se pojave, smanjivanja veličine podataka kako bi brže putovale te odlučivanja kako najbolje dinamički dodijeliti resurse. Cijeli ovaj proces osigurava da naši telefoni pouzdano komuniciraju s bilo kojom mrežom kojoj su priključeni. Sada, s dolaskom 5G-a, BBUs su postali još pametniji zahvaljujući nečemu što se zove SDAP (Service Data Adaptation Protocol). Ova nova nadogradnja omogućuje mrežama da vrlo precizno odrede zahtjeve za kvalitetom usluge te odluče koji tip prometa ima prioritetnu obradu ovisno o tome koje se usluge trenutačno izvode.

Razumijevanje funkcionalnosti RRU-a i njegove integracije unutar arhitekture bazne stanice

Jedinice udaljenog radija ili RRUs u osnovi djeluju kao točka povezivanja između digitalnih baznih signala s kojima radimo i stvarnih prijenosa radiofrekvencijskih signala. Ove jedinice obično se postavljaju prilično blizu samih antena, često na udaljenosti od ne više od 300 metara. Ono što one rade je da uzimaju digitalne informacije koje dolaze iz jedinice za obradu baza i pretvaraju ih u nešto što može putovati kroz zrak u obliku analognih valova. Također obrađuju i neke prilično napredne tehnike poput formiranja snopa (beamforming) i obrade s višestrukim ulazom i višestrukim izlazom (MIMO). Činjenica da su one tako blizu mjesta s kojeg signali zapravo odlaze čini veliku razliku. Gubitak signala znatno se smanjuje, što je osobito važno kod visokofrekventnih 5G traka, posebno mmWave frekvencija. Postavljanje svih ovih RF procesa na rub mreže, umjesto natrag u središnje lokacije, pomaže operaterima da bolje iskoriste svoje spektralne resurse. Također smanjuje potrebu za svim kompliciranim kabelskim instalacijama koje su potrebne kod velikih instalacija gdje je prostor ograničen.

Obrada signala i pretvorba između RRU-a i BBU-a u 4G i 5G sustavima

Zadaci obrade signala znatno se razlikuju između 4G i 5G:

• 4G LTE : BBU-ovi upravljaju MAC planiranjem i FEC kodiranjem, dok RRU-ovi obavljaju osnovne sheme modulacije poput QPSK i 16QAM.
• 5G NR : RRU-ovi preuzimaju naprednije zadatke kao što su precodiranje massivne MIMO te djelomična obrada sloja PHY, smanjujući potrebu za propusnošću fronthaula do 40% u odnosu na tradicionalne 4G CPRI sustave (3GPP Release 15).

Ova promjena omogućuje učinkovitije korištenje kapaciteta fronthaula i podržava povećane zahtjeve za propusnošću 5G aplikacija.

Utjecaj funkcionalnih podjela u BBU-u (npr. O RAN podjele poput FH 7.2 i FH 8)

O RAN Alliance definirane funkcionalne podjele mijenjaju način distribucije obrade između BBU-a i RRU-a:

• Podjela 7.2 (FH 7.2) : RRU obavlja niže funkcije sloja PHY kao što su FFT/iFFT i uklanjanje cikličkog prefiksa, što zahtijeva veću propusnost fronthaula (do 25 Gbps), ali održava centraliziranu kontrolu.
• Podjela 8 (FH 8) : Potpuna PHY obrada premješta se na RRU, smanjujući potrebe za fronthaulom na oko 10 Gbps uz povećanje latencije od 15% (O RAN WG1 2022).

Ovi fleksibilni dijelovi omogućuju operatorima optimizaciju troškova, performansi i skalabilnosti u viševendorskim okruženjima, posebno unutar virtualiziranih RAN (vRAN) okvira.

Protokoli sučelja za fronthaul: CPRI naspram eCPRI za povezivost RRU i BBU

Zajednički javni radio sučeljni protokol (CPRI) za povezivost i upravljanje RRU i BBU

CPRI i dalje ostaje glavno rješenje za veze u pristupnoj mreži u većini 4G mreža danas. U osnovi, sve obrade sloja PHY odvijaju se na strani BBU-a, dok se digitalizirani I/Q uzorci šalju prema RRU-u kroz namjenske optičke vodove. Sustav može podnijeti izuzetno niske latencije ispod 100 mikrosekundi i nudi prilično impresivne propusnosti do oko 24,3 gigabita po sekundi po sektoru. To pomaže u održavanju dosljednih performansi u različitim uvjetima mreže. No postoji jedan problem, kolege. Cijela instalacija je prilično neprilagodljiva zbog svoje krute arhitekture. Dok se krećemo prema uvođenju 5G mreža, to postaje problem jer novije mreže zahtijevaju mnogo prilagodljivija rješenja koja mogu dinamički uravnotežiti opterećenje i glatko se integrirati s cloud infrastrukturom. Mnogi operateri već imaju problema s proširivanjem svojih postojećih CPRI sustava kako bi zadovoljili zahtjeve sljedeće generacije.

Evolucija od CPRI do eCPRI u virtualiziranoj RAN (vRAN) i 5G mrežama

Kao odgovor na nedostatke tradicionalnog CPRI-a, industrija je još 2017. godine predložila eCPRI. Ova novija verzija radi s paketima umjesto s sirovim I/Q tokovima podataka, što znatno smanjuje potrebu za propusnim opsegom u spojnom dijelu — prema većini procjena, otprilike za 70%. Ono što ističe eCPRI je način na koji rukuje funkcionalnim podjelama, osobito stvari poput O RAN-ove konfiguracije Opcija 7.2x, gdje se dio obrade fizičkog sloja premješta na stranu RRU-a. To zapravo pomaže povećanju ukupne učinkovitosti sustava. Najvažnije je da eCPRI radi preko standardnih Ethernet/IP mreža, tako da operateri mogu dijeliti svoju transportnu infrastrukturu između različitih usluga i po potrebi implementirati softverski definirana rješenja. Ipak, postoje pravi problemi s osiguravanjem besprijekornog međusobnog funkcioniranja. Nedavni pregled tržišta s kraja 2023. pokazao je da otprilike jedna od pet viševendorskih postava ima problema tijekom integracije jer proizvođači specifikacije implementiraju na različite načine, stvarajući kompatibilnosne prepreke s kojima nitko zapravo ne želi imati posla.

Propusnost i kašnjenje u CPRI/eCPRI sučeljima za prijenos

CPRI izvrsno funkcionira u situacijama niskog kašnjenja kakve vidimo u tradicionalnim D RAN postavkama, ali postoji problem kada je riječ o zahtjevima za propusnošću. Gradovi posebno imaju poteškoća s ovim jer svih tih podataka stvarno opterećuje postojeću infrastrukturu vlakana. Tu upaša eCPRI sa svojim pristupom zasnovanim na Ethernetu, što pojednostavljuje i skalairanje i čini ga jeftinijim za implementaciju, iako zahtijeva nešto veću toleranciju kašnjenja u usporedbi sa standardnim CPRI-om. Kada se promatraju URLLC aplikacije poput sustava za automatizaciju u tvornicama ili samovozeća automobila, inženjeri su počeli koristiti hibridne sinkronizacijske metode. Ovi pristupi osiguravaju dovoljnu točnost vremenskog sinkroniziranja za kritične operacije, a istovremeno omogućuju fleksibilnost i performanse koje paketni fronthaul nudi.

Modeli arhitekture mreže i njihov utjecaj na integraciju RRU i BBU

Integracija RRU i BBU u 4G D RAN-u nasuprot centraliziranim C RAN arhitekturama

Pejzaž integracije RRU i BBU-u oblikuju uglavnom dva pristupa: distribuirana RAN (D RAN) i centralizirana RAN (C RAN). Za 4G mreže koje koriste D RAN, tipično nalazimo BBUs i RRUs smještene zajedno na svakoj lokaciji stanice, stvarajući samostalne bazne stanice. Ova konfiguracija jednostavna je za instalaciju i sinkronizaciju, ali ima nedostatke poput dupliciranja hardvera na različitim lokacijama i povećane potrošnje energije. S druge strane, C RAN primjenjuje drugačiji pristup grupiranjem svih tih BBUs-a u središnjim lokacijama. Grupiranje procesnih resursa omogućuje operaterima učinkovitije korištenje opreme. Nedavna istraživanja iz 2023. godine pokazuju da prijelaz na C RAN može smanjiti troškove energije za oko 28%. Međutim, postoji i ograničenje – ovim sustavima potrebne su jake veze za fronthaul koji moraju obraditi ogromne tokove podataka, negdje između 10 do 20 Gbps CPRI prometa koji teče naprijed-nazad između udaljenih RRUs i centraliziranih BBUs-a.

Utjecaj virtualizirane RAN (vRAN) na evoluciju RRU-a u 5G

Tehnologija virtualizirane mreže pristupa (vRAN) u osnovi pretvara jedinicu za obradu signala (BBU) u softver koji se izvodi na redovnim komercijalnim poslužiteljima umjesto na specijaliziranoj opremi. Ova odvojenost omogućuje operaterima skaliranje resursa prema potrebi, brže implementacije ažuriranja i izbjegavanje skupih vlasničkih rješenja. Kada je riječ o 5G mrežama, vRAN potiče nove načine razdvajanja funkcija, poput konfiguracije FH 7.2 standarda O RAN. Uz ovaj pristup, određeni procesi fizičkog sloja mogu se zapravo približiti udaljenoj radio jedinici (RRU). Uzmimo primjer testa u terenu kojeg je Verizon proveo 2024. godine – vidjeli su otprilike 40 posto manje kašnjenja pri prijenosu signala kada su koristili takve kompatibilne RRU-ove koji obavljaju obradu kroz različite slojeve. Rezultati jasno pokazuju kako virtualizacija ide ruku pod ruku s pametnim distribuiranim mogućnostima obrade.

O RAN standardi i njihov utjecaj na interoperabilnost i otvorenost fronthaula

Savez O RAN usmjeren je na stvaranje otvorenih ekosustava radiodostupnih mreža u kojima različita oprema bez problema surađuje. Razvili su standarde poput Open Fronthaul (OFH) koji omogućuju različitim dobavljačima da međusobno funkcioniraju. Uzmimo primjer specifikacije 7.2x podjele, ona postavlja točna pravila kako bi podaci IQ i kontrolne poruke trebali izgledati, što omogućuje kombiniranje udaljenih radio jedinica s jedinicama osnovnog opsega od različitih proizvođača. Nedavno izvješće GSMA-e iz 2025. godine otkrilo je nešto vrlo impresivno — mreže izgrađene s dijelovima u skladu s O RAN-om rješavale su probleme za 92 posto brže jer su imale zajedničke alate za nadzor. A tu je još jedna dobra vijest. Ranije su testovi pokazali da kada umjetna inteligencija koordinira između RRU-a i BBU-a, učinkovitost spektra poraste od 15 do 20 posto. Ti brojčani podaci jasno pokazuju zašto su otvorenost i automatizacija toliko važni u današnjem telekomunikacijskom okruženju.

Prevazilaženje izazova međuoperabilnosti dobavljača u implementacijama RRU BBU s više dobavljača

Izazovi uslijed vlasničke opreme i softvera u ekosustavima RRU BBU

Vlasnički sučelja i dalje predstavljaju glavnu prepreku u implementacijama RAN s više dobavljača. Preko 62% operatera prijavljuje kašnjenja tijekom integracije zbog nepodudarnih kontrolnih protokola između dobavljača (STL Partners 2025). Starim sustavima često dominiraju softverski stogovi specifični za dobavljača koji ometaju integraciju s cloud native, virtualiziranim okruženjima, time oslabljujući fleksibilnost koju obećavaju 5G i O RAN.

Osiguravanje kompatibilnosti opreme između proizvođača u fronthaul mrežama

Usvajanje otvorenih specifikacija fronthaula O RAN-a znatno smanjuje rizike međuoperabilnosti. Mreže koje koriste sukladnu opremu postižu 89% bržu integraciju u odnosu na one koje se oslanjaju na vlasnička rješenja. Ključni faktori kompatibilnosti uključuju:

• Sinkronizaciju vremena unutar tolerancije ±1,5 μs
• Podudaranje CPRI/eCPRI brzina prijenosa (od 9,8 Gbps do 24,3 Gbps)
• Algoritmi za dijeljenje zajedničkog spektra

Standardizacija osigurava besprijekorne prijelaze i dosljednu performansu na lokacijama s mješovitim dobavljačima.

Studija slučaja: Neuspjela integracija zbog nepodudarnih brzina linija CPRI-a

Još 2023. godine postojao je problem implementacije kada su spojili 4G RRU uređaje za CPRI opciju 8 koji rade na 10,1 Gbps na 5G spremni BBU koji je zapravo zahtijevao eCPRI na 24,3 Gbps. Što se dogodilo nakon toga? Masivna nepodudarnost propusnosti od oko 58% koja je dovela do ozbiljnih problema s kvalitetom signala koji su se stalno vraćali. Istraživanje koje je provedeno nakon što je sve pošlo po zlu pokazalo je da bi se cijela ova nesreća mogla spriječiti da je netko provjerio podudaraju li se sučelja prije instalacije. Praćenje standardnih smjernica za dokumentaciju i izvođenje odgovarajućih testova usklađenosti otkrilo bi ovu grešku na vrijeme. Prilično osnovne stvari, zapravo, ali očito su zanemarene tijekom postavljanja.

Preporučene prakse za osiguravanje kompatibilnosti RRU i BBU-a tijekom implementacije

Provjera sučelja i protokola te zahtjeva za sinkronizacijom prije implementacije

Ispravna kompatibilnost protokola i postavke sinkronizacije moraju se osigurati prije početka bilo kakvih radova na integraciji. Za inženjere koji rade na ovim zadacima, važno je provjeriti slažu li se svi u vezi standarda za fronthaul poput CPRI ili eCPRI. Također moraju osigurati da se brzine simbola podudaraju i utvrditi koje se postavke IQ kompresije koriste, što je posebno važno u mješovitim 4G i 5G situacijama koje danas toliko često nailazimo. Prema istraživanju iz prošle godine, otprilike dvije trećine svih zastoja u implementaciji događaju se jer ljudi unaprijed nisu pravilno provjerili sve detalje. Zato je iscrpno testiranje apsolutno ključno kada pokušavamo povezati starije jedinice udaljenih radio-uređaja s novijim jedinicama za obradu signala. Brojke jasno potvrđuju koliko je temeljita priprema zapravo važna.

Osiguravanje kvalitete optičkog vlakna i integriteta signala u vezama RRU i BBU

Optički vlaknasti spojevi moraju zadovoljiti standarde ITU T G.652 kako bi se očuvala integritet signala. Ključni zahtjevi uključuju:

• Atenuaciju ispod 0,25 dB/km na 1310 nm
• Polumjer savijanja ne manji od 30 mm
• Refleksiju spojnica APC/UPC ispod 55 dB

Istraživanja na terenu pokazuju da nepropisno rukovanje optičkim kabelima tijekom instalacije uzrokuje 42% slučajeva gubitka signala nakon implementacije u mrežama 5G srednjeg opsega, što ističe važnost obučenih tehničara i provjera osiguranja kvalitete.

Strategije standardizacije korištenjem specifikacija O RAN Alliance-a za viševendorske postavke

Obaveza pridržavanja O RAN standarda na razinama kontrole, korisnika i podataka smanjuje zavisnost od jednog dobavljača za 58% prema međunarodnim usporedbama interoperabilnosti iz 2024. godine. Operateri bi trebali provoditi poštivanje:

• Standardiziranih formata poruka (M ravnina, CUS)
• API-ja za upravljanje uslugama i orkestraciju
• Pragova točnosti sinkronizacije (±16 ppb za samostalni 5G)

Takve politike promiču dugoročnu fleksibilnost, pojednostavljuju otklanjanje poteškoća i podržavaju automatizirano dodjeljivanje resursa.

Praćenje i otklanjanje problema s kompatibilnošću nakon implementacije

Nakon integracije, važno je redovito pratiti nekoliko ključnih metrika tijekom nadzora. To uključuje stvari poput BER-a ili Bit Error Rate-a, EVM-a koji stoji za Error Vector Magnitude-om, te provjeru latencije i jittera koji mora ostati ispod 200 nanosekundi kada se radi s eCPRI sustavima. Postoje i automatizirani alati dostupni danas koji rade prema specifikacijama 3GPP TR 38.801. Većina inženjera smatra ih korisnima jer zapravo rješavaju otprilike 8 od 10 problema s funkcionalnim podjelama unutar samo jednog dana. Ne zaboravite ni na redovne provjere. Praćenje preporuka ETSI EN 302 326 osigurava glatko funkcioniranje tijekom vremena. To pomaže da sustavi ostanu stabilni i uspješno surađuju, čak i dok se mreže nastavljaju mijenjati i razvijati.