Milyen előnyökkel járnak az integrált BBU és alapsávi egység megoldások?

Fejlett hálózati teljesítmény integrált BBU megoldásokon keresztül

Az alapsáv-egység fő funkciói a jelfeldolgozásban

A bázisállomás-egységek (BBU-k) gyakorilag a modern mobilhálózatok agyát képezik, amelyek az összes digitális jelfeldolgozási feladatot végzik, hibajavítást végeznek, és kezelik a jelmodulációt. Amikor ezeket a funkciókat integrált BBUs-ok segítségével központosítják, csökken a felesleges berendezések száma, és javul a jelminőség is. A 2024-es Vezeték nélküli Infrastruktúra Jelentés egyes tanulmányai szerint a hagyományos elosztott rendszerekhez képest körülbelül 35%-os javulás érhető el. Miért olyan fontos ez? Nos, amikor minden funkció központosul, az segít abban, hogy a távoli rádióegységek (RRU-k) tökéletes szinkronban működjenek egymással. És el kell ismernünk, hogy ez a szinkronizáció elengedhetetlen ahhoz, hogy a 5G megfelelően működjön a nehezen kezelhető milliméterhullámú frekvenciákon.

Alacsony késleltetés és magas átviteli sebesség 5G-kész hálózatokban

Ha integrált alapsávú egységek lépnek színre, a feldolgozási késleltetést kevesebb, mint egy ezredmásodpercre csökkentik, ami lehetővé teszi az extrém megbízható, alacsony késleltetésű kapcsolatokat. Ezek a kapcsolatok szinte elengedhetetlenek olyan alkalmazásokhoz, mint az önvezető autók vagy távoli orvosi beavatkozások, ahol az időzítés rendkívül fontos. Az ilyen rendszerek központi helyeken történő elhelyezése segít a sávszélesség különböző felhasználók közötti hatékony elosztásának kezelésében, és a tesztek azt mutatták, hogy ez akár majdnem 98%-os hatékonyságot is elérhet zsúfolt hálózatokban. Néhány valós környezetben végzett teszt, amelyet túlzsúfolt városközpontokban hajtottak végre, még jobb eredményeket is demonstrált. A hálózati kapacitás körülbelül 40%-kal nőtt, amikor a mérnökök a nagy antenna-elrendezésekkel, az úgynevezett masszív MIMO konfigurációkkal együttműködésre kifejezetten tervezett következő generációs BBUs egységeket használtak.

Esettanulmány: Városi 5G bevezetés integrált BBU megoldásokkal Szöulban

A Seoulban található 5G-hálózat körülbelül 10 millió ember kapcsolatait kezeli, központosított BBU architektúrát használva azoknak az 15 ezer feletti rádiócsomópontnak a nyomon követésére, amelyek szerte vannak elszórva a városban. Amikor áttértek ezekre a virtualizált BBU-készletekre, a távközlési vállalatok sikerrel csökkentették hardveres költségeiket mintegy negyedével. Ugyanakkor sikerült elérniük a maximális letöltési sebességet körülbelül 2,5 gigabites másodpercenként. A valódi áttörést akkor érték el, amikor adatelemzést kezdtek kapni közvetlenül ezektől a BBU-fürtöktől. Ez lehetővé tette számukra, hogy előre jelezzék, hol fog megnőni a forgalom, mielőtt az bekövetkezne. Ennek eredményeként jelentős mérséklődés következett be a hálózati dugókban a csúcsidőszakok alatt – körülbelül 60 százalékos, a 2024-es Globális Okosvárosi Jelentés szerint. A világ számos városa jelenleg Seoult tekinti mintának saját 5G-hálózataik bővítéséhez úgy, hogy közben ne rúgják át a költségvetés kereteit.

Központosított BBU-architektúrák költség- és energiahatékonysága

A központosított alapsávú egység (BBU) architektúrák a több rádióegységen megosztható feldolgozóerőforrások összevonásával növelik a költséghatékonyságot. A szolgáltatók csökkenthetik üzemeltetési költségeiket (OpEx) az egységes szoftverfrissítésekkel és leegyszerűsített karbantartással – minden frissítés most már egyszerre 20–50 távoli rádiót szolgál ki.

Üzemeltetési költségek csökkentése BBU-összevonással

A BBU-összevonás 18–22%-kal csökkenti az energiafogyasztást, ahogyan azt a 2023-as adatközpont-hatékonysági mérések mutatják, a felesleges hűtőrendszerek megszüntetésével. Az elosztott BBU-konfigurációból központosított BBU-re történő átállás egy tipikus 5G makrocellás helyszínen évente 9200 USD-t takarít meg az OpEx-ben.

Hogyan csökkentik az integrált BBU-k az energiafogyasztást és a hardverköltségeket

A fejlett BBUs egységek minden rádióegységet 45 W-on dolgoznak fel optimalizált ASIC chipekkel, az előző generációk 68 W-áról csökkentve. A közös tápegységek és a 48 V-os DC elosztás minimalizálja az energiaveszteséget, így évente 4800 USD megtakarítást eredményeznek helyenként az elosztott rendszerekhez képest.

Adatpont: A GSMA jelentése szerint 30%-kal alacsonyabb energiafogyasztás a központosított BBUs rendszereknél

A GSMA tanulmánya megerősíti, hogy a központosított BBUs egységek 30%-kal csökkentik a hálózati energiaigényt (GSMA 2023). Amikor 150 rádióegységet három BBU-központba koncentrálunk, a szolgáltatók havi 800 kWóra árammegtakarítást érnek el – ez évente 230 háztartás ellátásával egyenértékű.

Stratégia: Költséghatékony BBU-konszolidáció bevezetése régiós hálózatokban

A hálózati mérnökök a megtakarítást maximalizálják a skálázható BBU-alvázak telepítésével, amelyek fokozatos bővítést támogatnak. Egy négy régiós központot érintő, 36 hónapos fokozatos bevezetés 62%-kal csökkenti a kezdeti tőkeköltségeket a teljes hálózat átalakításához képest.

Skálázhatóság és rugalmasság dinamikus hálózati környezetekben

Moduláris BBU-terv igény szerinti kapacitásbővítéshez

A moduláris BBU architektúrák lehetővé teszik a távközlési szolgáltatók számára, hogy pontosan az igényekhez igazítsák a kapacitást. A melegcserélhető komponensek fokozatos bővítést tesznek lehetővé költséges „teljes körű cserék” nélkül. Egy délkelet-ázsiai második szintű szolgáltató ezzel a módszerrel hat hónap alatt 40%-kal bővítette 5G lefedettségét, így infrastruktúra-befektetéseit a előfizetői növekedéssel összhangba hozta.

Az IoT növekedésének támogatása skálázható BBU telepítéssel: esettanulmány Indiából

India vidéki területein 150 faluban kisebb alapközpontokat (BBU) telepítettek, amelyek mintegy 220 ezer mezőgazdasági IoT érzékelőt látnak el, melyek a talaj nedvességtartalmát és a helyi időjárási mintákat figyelik meg, miközben a jelkésleltetést 50 milliszekundum alatt tartják. Az eljárás egyik legérdekesebb vonása a pénzügyi megtakarítás, amely jelentősen alacsonyabb kezdeti költséget jelent a hagyományos nagy mobilantennákhoz képest. Egy tavaly megjelent tanulmány szerint, amelyet a Moduláris Hálózati Bővítési Jelentés című kiadványban publikáltak, ez körülbelül 60 százalékos költségcsökkentést jelent a kezdeti beruházás során.

Cloud-RAN (C-RAN) architektúra és a központosított BBUsz szerepe

A C-RAN központosított BBUsz-poolokat használ a rádióegységek közötti feldolgozási erőforrások dinamikus kiosztásához. A 2023-as mumbai krikett-világbajnokság idején egy jelentős szolgáltató a BBUsz kapacitásának 85%-át a stadionok körzetébe irányította, így 2,3 Gbps csúcssebességet biztosított 90 000 egyidejű felhasználó számára. A központosítás az erőforrás-pazarlást kevesebb, mint 10%-ra csökkenti, szemben a decentralizált rendszerek 35–40%-ával.

Virtualizált és szoftverdefiniált BBUsz-megoldások kihasználása rugalmasság érdekében

A virtualizált BBUsz platformok GPU-gyorsítású konténerekkel elérhetik a hardverhez kötött jelfeldolgozási teljesítmény 92%-át. Egy európai szolgáltató olyan szoftverdefiniált rendszert alkalmaz, amely 15 percenként módosítja az erőforrás-elosztást, így 18%-kal csökkenti az energiafogyasztást, miközben fenntartja a 99,999%-os szolgáltatáselérhetőséget – ami elengedhetetlen az üzleti szintű 5G szeleteléshez változó terhelés mellett.

Haladó RAN-architektúrák lehetővé tétele: C-RAN és O-RAN integráció

A BBU szerepe az interoperabilitásban és a nyílt RAN ökoszisztémákban

A bázisállomás-egységek (BBU-k) alapvető fontosságúak az egymással kompatibilis nyílt RAN ökoszisztémák számára, mivel elkülönítik az eszközréteget és a szoftverréteget. A modern BBU-k integrálják az O-RAN Alliance által meghatározott szabványosított interfészeket, lehetővé téve a különböző gyártóktól származó berendezések zavartalan integrálását. Ez az áttérés megszünteti a korábbi korlátokat, amelyek során a tulajdonosi BBU–rádióegység (RU) párosítások kizárólag egyetlen gyártó ökoszisztémájába zárták be az üzemeltetőket.

Tulajdonosi és nyílt interfészek a BBU–RRU kommunikációban

A régi iskolás BBU-RRU rendszerek kizárólagos, például CPRI jellegű technológiákhoz voltak kötve, amelyek gyakorlatilag drága megoldásokba zárták be a hálózatüzemeltetőket, amelyek nem tudtak jól alkalmazkodni a változó igényekhez. Az új nyílt előtéri csatolási szabványok, mint az eCPRI és az O-RAN 7.2x specifikációi teljesen megváltoztatták a helyzetet. A távközlési vállalatok most már ténylegesen keverhetik és illeszthetik különböző gyártóktól származó alapsávi egységeket (BBU) más gyártók rádióegységeivel (RU). Vegyük például egy nagy ázsiai távközlési szolgáltatót, amely tavaly körülbelül 22 százalékkal csökkentette telepítési költségeit, miután áttért olyan nyílt interfészű BBUs megoldásokra, amelyek legalább hat különböző RU-gyártóval kompatibilisek. Ez a fajta rugalmasság azt jelenti, hogy az üzemeltetők többé nem fognak túszként tartani egyetlen szállítótól való függőség miatt.

Esettanulmány: O-RAN Alliance próbavizsgálatok többgyártós BBU és O-RU integrációval

Egy O-RAN Alliance kísérlet 2023-ban 98%-os sikerarányt ért el több gyártó BBU-O-RU átadásainál városi és vidéki környezetben egyaránt. A résztvevők alacsonyabb, 3 ms-nál kisebb késleltetést tartottak fenn három versengő gyártó BBU-jainak használatával, ezzel igazolva az architektúra kölcsönös működőképességét. Ezek az eredmények támogatják a GSMA előrejelzését, amely szerint 2027-re a globális mobiltelephelyek 38%-a Open RAN BBU-t fog alkalmazni.

Gyártófüggetlen hálózatok építése BBU és O-RAN szinergiáján keresztül

A BBU-funkciók virtualizálásával és az O-RAN szétszedett keretrendszerének elfogadásával a szolgáltatók dinamikusan oszthatják el az alapsávi erőforrásokat a gyártófüggetlen hardverkészleteken. Ez megtöri a zárt, tulajdonosi „kerített kerteket”, lehetővé téve, hogy a felújítások során a régi típusú BBUs egységek 40%-át szabványos egységekre cseréljék le – ez a stratégia 2026-ig 12 milliárd USD megtakarítást eredményezhet a globális RAN kiadásokban.

Jövőbeli trendek: MI, peremszámítástechnika és intelligens BBU platformok

MI-alapú jelfeldolgozás és prediktív karbantartás BBUs egységekben

A mesterséges intelligenciával működő BBUs jelentősen javítja a 5G jelek modulálását és hibajavítását, ami körülbelül 40%-kal csökkenti a feldolgozási késleltetést az 2024-es távközlési iparági legújabb mérések szerint a hagyományos statikus módszerekhez képest. Ezek a smart rendszerek valójában a múltbeli teljesítményadatokat elemezve képesek potenciális hardverproblémákat felismerni akár három nappal az esemény előtt, így a vállalatok javíthatják a hibákat mielőtt az ügyfelek észrevennék őket. Vegyük például a hálózat terhelt időszakait. Az MI-vezérelt alapsávi egységek automatikusan finomhangolják a sugárirányítási beállításokat, így a szolgáltatás minősége stabil marad az egész nap során. És ez nemcsak az ügyféltapasztalat szempontjából előnyös, hanem költséget is takarít meg a javítások terén, mivel a karbantartási kiadások átlagosan körülbelül 18%-kal csökkennek.

BBU, mint elosztott peremszámítási csomópontok alapja

A hagyományos központosított BBU-modell napjainkban egy új dolog felé halad – olyan elosztott peremszámítási központok felé, amelyek mindössze 1–2 km-re helyezkednek el a tényleges felhasználóktól. Az, hogy a számítási kapacitás ilyen közel kerül, mindenben eltérővé válik az olyan alkalmazások esetében, ahol a milliszekundumok számítanak, például önvezető gyári berendezések működtetése vagy kiterjesztett valóságos rendszerek, amelyek segítik a dolgozókat bonyolult gépek körül. A jövőt tekintve a legtöbb elemző egyetért abban, hogy kb. a távközlési vállalatok kétharmada arra tervez, hogy néhány éven belül ilyen peremhálózatra kész BBU-kat vezessen be. Ennek fő mozgatórugója? Az összes adat kezelése, amely a csatlakoztatott eszközökből érkezik, akár okosvárosi kezdeményezések, akár ipari figyelőhálózatok révén, amelyek valós időben követik nyomon mindent, a hőmérsékletingadozástól egészen az építészeti szerkezet integritásáig.

Hálózati műveletek automatizálása mesterséges intelligencián alapuló BBU-kezeléssel

A mesterséges intelligenciával vezérelt BBUs rendszerek automatikusan osztják ki a sávszélességet, elsőbbséget élveznek a mentési szolgáltatásoknak, és átirányítják a forgalmat túlterheltség esetén. Terheléses tesztek során ezek a rendszerek 83%-kal csökkentették az emberi beavatkozások szükségességét, miközben fennmaradt a 99,999%-os üzemidő. A szolgáltatók 22%-kal gyorsabb hibaelhárítást jeleztek, természetes nyelvű feldolgozó (NLP) felületek használatával, amelyek a technikusok lekérdezéseit valós idejű diagnosztikává alakítják.

Felkészülés az autonóm hálózatokra intelligens BBU-frissítések révén

A legújabb alapsávú egységek mostantól beépített federatív tanulási rendszerekkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a távközlési hálózatok számára, hogy a helyi forgalmi minták alapján automatikusan optimalizálják működésüket, miközben a bizalmas adatok biztonságban maradnak. Vegyük példaként a japán Rakuten Mobile-t: amikor áttértek a szoftverdefiniált BBUs megoldásokra, sikerült körülbelül 35%-kal lerövidíteniük az 5G önálló hálózatuk telepítési idejét. Az ilyen intelligens platformok igazán izgalmassá tette, hogyan készítik elő a terepet a hálózatok számára, amelyek majd önállóan gondolkodnak. Képzeljünk el olyan adótornyokat, amelyek automatikusan állítják a jel erősségét erős esőzések vagy focimeccses hétvégék alkalmával, amikor több ezer ember gyűlik össze egyszerre a stadionokban.