A távoli rádiómodul, rövidítve RRU, alapvető szerepet játszik a modern mobilhálózatokban, mivel a Baseband Unit (BBU) egységből érkező digitális jeleket valós rádióhullámmá alakítja, amelyeket vezeték nélkül továbbíthatunk. Amikor a szolgáltatók ezeket az RF-összetevőket a központi helyiségekből az antenna közelébe helyezik, csökkentik a hosszú kábeleken átvezetett jel erősítésveszteségét. Emellett nagyobb tervezési szabadságot biztosítanak a távközlési vállalatoknak a lefedettségi területek kialakításánál. Pontosan mit is csinál egy RRU? Nos, többek között megerősíti a gyenge jeleket, hogy messzebbre jussanak el, kiszűri a háttérzajt, amely zavarhatná a hívásokat vagy adatátvitelt, és stabil, tiszta jelet biztosít akkor is, amikor különböző frekvenciatartományok között váltogatnak, például a vidéki lefedettségre használt népszerű 700 MHz-es sáv és a városi környezetben alkalmazott gyorsabb 3,5 GHz-es spektrum között.
Az RRUs egységek a BBUs egységekkel együtt működnek, amelyek az összes digitális feldolgozást végzik, és kezelik a protokollokat. Ez a teljes felépítés elválasztja a feladatokat, így a legtöbb számítási tevékenység a BBU-ban történik, míg az RRU foglalkozik a rádiófrekvenciás feladatokkal. Ez a megoldás jelentősen csökkenti a rendszer késleltetését, valójában körülbelül a felére csökkenti azt, összehasonlítva a régebbi rendszerekhez, ahol minden egyetlen egységbe volt beépítve. Egy további előny, hogy ezáltal az átméretezés könnyebbé válik, és a javítások is egyszerűbbek, ha valami hibára fut. Hátrányuk viszont, hogy az RRUs egységek körülbelül a bázisállomás teljes energiafogyasztásának kétharmadát használják fel. Ez azt jelenti, hogy a tervezőknek komolyan kell gondolkodniuk a hőelvezetésről, különösen azért, mivel ezek az egységek gyakran kint helyezkednek el, különböző időjárási körülmények között.
A modern bázisállomások három fő rétegből állnak:
Az RRU és az antenna közös elhelyezésével a koaxiális kábelveszteség – akár 4 dB/100 méter 2,6 GHz-en – jelentősen csökkenthető, ami javítja a lefedettséget és az energiahatékonyságot.
A távoli rádióegységek (RRU) akkor is működnek, amikor fel- és lefelé irányuló forgalmat kezelnek, azokat a fényjeleket, amelyek a száloptikás csatlakozásokon keresztül érkeznek, elektromos jelekké alakítva. Ezeket 20 és 80 watt közötti adási szintre erősítik, mielőtt az antennatömbökön keresztül továbbítanák őket sugárformálási célokra. Ennek eredményeként lehetővé válnak fejlett MIMO-konfigurációk, ami azt jelenti, hogy a korlátozott helyű városi területeken körülbelül háromszoros spektrális hatékonyságnövekedést tapasztalunk. A terepmérések szerint az RRU-kkal felszerelt telephelyek a jel elérhetőségét körülbelül 98,4%-on tartják, ami lényegesen magasabb azoknál a hagyományos központosított rendszereknél, amelyek körülbelül 89,1%-on mozognak. Mi okozza a különbséget? A jobb jelminőség és a transzmissziós útvonalak mentén keletkező veszteségek csökkentése együttesen teszi ki ezt a különbséget.
Az RRU kiválasztásakor fontos, hogy megfeleljen annak, milyen sávokon üzemel jelenleg a hálózat, legyen szó akár az alacsonyabb, 6 GHz alatti frekvenciákról, akár a 5G bevezetéséhez használt modern mmHullám-sávokról. A hordozóaggregáció támogatása ma már szinte kötelező, hiszen számos szolgáltató többféle, széttöredezett spektrum-elosztással dolgozik. A nyomtatott áramkör (PCB) alapanyaga is számít. A minőségi anyagok segítenek fenntartani a stabil teljesítményt különböző frekvenciák esetén. Egyes gyártók azt állítják, hogy optimalizált alapanyagaik csökkenthetik annak szükségességét, hogy az építőelemeket újra kellene hangolni több sáv együttes telepítésekor, akár 20–40 százalékkal. Olyan környezetekben működő hálózatok esetében, amelyek nehéz feltételekkel néznek szembe, érdemes olyan egységeket választani, amelyek rendelkeznek megbízható dielektrikus tulajdonságokkal. Ezek az alkatrészek általában jobban ellenállnak a jelromlásnak, amikor a terhelés változó igényei és az extrém időjárási viszonyok közvetlenül érintik a valós körülmények közötti telepítéseket.
A jelzések tisztán tartásához forgalomcsúcsok idején a nagy teljesítményű távoli rádióegységeknek legalább 43 dBm-t kell elérniük 1 dB-es kompressziós ponton. Ha ez a küszöbérték túl alacsonyra esik, torzítás válik valódi problémává a csúcsidőszakokban. Az eltérésvektor-mérték (EVM) tekintetében kritikus, hogy 3% alatt maradjon, így biztosítva a pontos modulációt a különböző csatornákban. A 60 watt feletti teljesítményt leadó rendszerek különösen a hűtési megoldásoktól függenek, mivel a hőfelhalmozódás valósan 15 és 30% között csökkentheti a jelminőséget. Ilyen minőségromlás a gyakorlati körülmények között gyorsan felhalmozódik. Az ultra alacsony zajú erősítővel (LNA) rendelkező berendezések körülbelül 4–6 dB-jal javítják a jel-zaj viszonyt, így különösen értékesek olyan területeken, ahol sok az egymással versengő jel, például városközpontokban vagy sűrűn lakott területeken.
A szabványos koax kábelek körülbelül fél decibelnyi veszteséget mutatnak méterenként 3,5 GHz-es frekvenciánál, ami többnyire hatékonytalan megoldást jelent hosszabb távok esetén. Amikor a távoli rádióegységeket (RRU) közelebb telepítjük a tényleges antennákhoz, csökkenthető a szükséges kábelmennyiség, és ez körülbelül 70 százalékkal csökkentheti a kellemetlen passzív intermodulációs problémákat. Olyan épületek esetében, ahol a berendezéseket a tetőn helyezik el, nyomás alá helyezett kábelkészletek használata válik elengedhetetlenné, mivel ezek megakadályozzák a víz behatolását a kábelekbe, ahol annak egyáltalán nincs helye. Egy másik okos lépés a fénykábelek és az RRU technológia kombinálása. Ezek a hibrid rendszerek valóban javítják a teljesítményt, és akár 500 méteres távolságokon is megtartják a jel minőségét körülbelül 98 százalékos szinten, köszönhetően a speciális, alacsony veszteségű optikai kapcsolatoknak.
Az RRUs egységek megfelelő telepítése nagyban függ attól, mennyire jól csatlakoznak fizikailag és elektromosan az antennákhoz. Amikor a mérnökök pontosan beállítják az impedanciát, akkor a visszavert teljesítményt kevesebb, mint 0,5 dB-re tudják csökkenteni, ami erős és tiszta jelek fenntartásához járul hozzá. A legújabb technológiai áttörések, például az integrált fotonika és a metamaterialok nevű speciális anyagok lehetővé tették az analóg jelek digitálissá alakítását korábban soha nem látott sebességgel – mára ez kevesebb, mint 500 nanomásodperc. Ilyen sebességre nagy szükség van a nyalábok valós idejű koordinálásához, amely elengedhetetlen a 5G NR hálózatok megfelelő működéséhez. A nagy léptékű telepítéseket üzemeltető szolgáltatók számára ezek a fejlesztések döntő jelentőségűek, amikor több pont között is pontos időzítést kell fenntartaniuk, illetve dinamikusan kell a nyalábokat állítaniuk a változó körülményeknek megfelelően.
A új generációs távvezérelt rádióegységek 64T64R konfigurációval (azaz 64 adó és 64 vevő) kerülnek forgalomba, amely lehetővé teszi a masszív MIMO technológia alkalmazását. Ez a beállítás lehetővé teszi, hogy a rendszer egyszerre több felhasználónak küldjön adatokat, nem pedig sorban egyesével. Az intelligens gépi tanulási rendszerek körülbelül minden két ezredmásodpercben optimalizálják a sugárformálási paramétereket, és terepen végzett tesztek azt mutatták, hogy ez valójában körülbelül negyven százalékkal növelheti a sebességet a cellák szélén lévő felhasználók számára. A szabványokat illetően a 5G esetében az eszközöknek nyolc rétegű térbeli multiplexelést kell kezelniük. Amikor mindezek a rétegek megfelelően működnek együtt, akkor már tíz gigabit per másodpercig terjedő sebességről beszélhetünk, köszönhetően ezen koordinált átviteli módszereknek a különböző antennák között.
Városi területeken az üzemeltetők 60%-a elosztott RRK-kat telepít az antenna közelébe, hogy minimalizálja a tápfunkció veszteségeit és a késleltetést. Bár a központosított BBK-RRK rendszerek továbbra is dominánsak az stadionokban (85%-os piaci részesedéssel) a koordinált interferencia-vezérlés érdekében, az elosztott modellek 35%-kal csökkentik a késleltetést magas épületek környezetében, lehetővé téve a peremhálózati jelfeldolgozást és egyszerűsítve az előtér-hálózati igényeket.
Az elosztott antennarendszerek, rövidítve DAS, több antennát és távoli rádióegységeket (RRU) telepítve növelik a jel lefedettségét nagy épületekben vagy nehézkes szerkezetekben. Ezek az RRU-k alapvető kapcsolódási pontként szolgálnak a bázisállomás vezérlőegysége (BBU) és a tényleges antennák között. Amikor az RRU-kat közvetlenül az antenna telepítési helye mellé helyezzük, ez segít csökkenteni a kellemetlen koaxiális kábelveszteségeket. Emellett ez a beállítás lehetővé teszi különböző hálózati elrendezések használatát, például láncszerű vagy csillagmintázatú összekapcsolást. Miért is jó mindez? Nos, olyan hálózatokat hoz létre, amelyek könnyen bővíthetők, miközben a késleltetés rendkívül alacsonyan tartható, gyakran 2 milliszekundum alatt. Ezt a módszert különösen sűrűn látogatott helyeken, például sportarénákban láttuk jól működni. Az RRU-telepítések központosításával a mérnökök jelentősen egyszerűsíteni tudják a fronthaul oldalán lévő rendszert, a terepi jelentések szerint körülbelül az átlagos komplexitás felére csökkentve azt.
Az RRU-erősítésű DAS rendszerek a főbb városi kihívásokra adnak megoldást:
Ezek a rendszerek egyszerre továbbítják a 4G és az 5G jeleket, biztosítva a jövőbiztos infrastruktúrát. Egy 2023-as terepfelmérés szerint az RRU-alapú DAS 98,2%-os jel megbízhatóságot ért el 5 km²-es városi területen – 22%-kal magasabb, mint az önálló makrocellák.
Az 5G RRUs egységek energiafogyasztása körülbelül 30–40 százalékkal nő a 4G-s megfelelőikhez képest, mivel sokkal szélesebb sávszélességet kezelnek, és nagy MIMO tömböket használnak. Az zavartalan működés érdekében a gyártók okos hűtési rendszerek alkalmazásába kezdtek, mint például folyadékhűtési módszerek és speciális hőelvezető anyagok, amelyek akkor is képesek az egységen belüli hőmérsékletet 45 fok Celsius alatt tartani, amikor kint extrém hőség uralkodik. Megfelelő hőkezelés hiányában ezek az egységek lényegesen rövidebb ideig működnek olyan helyeken, ahol egész nap tűző a nap. Olyan eseteket láttunk, amikor rossz hűtés következtében a RRU-k élettartama trópusi területeken felére csökkent, ezért a jó hűtési megoldásokba való beruházás jelentősen befolyásolja mind az eszközök élettartamát, mind pedig a napi megbízható működést.
A mai távoli rádióegységeknek kb. négytől hatig terjedő különböző frekvenciasávot kell kezelniük, amelyek lefedik az LTE-hálózatoktól egészen a 5G New Radio-ig és a különféle IoT-protokollokig terjedő tartományt. Ez lehetővé teszi több szolgáltató számára, hogy megosszák ugyanazt a fizikai infrastruktúrát olyan forgalmas városi övezetekben, ahol a hely korlátozott. Az eredmény? Jelentősen kevesebb toronyleterhelés, becslések szerint a telepítések fele és kétharmada közötti csökkenés elérhető anélkül, hogy a jelminőség romlana – ez megbízhatóan erős marad a legtöbb időben. Ami ezeket a rendszereket annyira értékessé teszi, az a moduláris tervezési megközelítésük. A szolgáltatók új spektrumengedélyek megszerzésekor egyszerűen csak újabb rádiómodulokat tudnak beszerelni, anélkül, hogy teljes berendezéseket kellene kicserélniük. Ez nemcsak a tőkekiadásokat csökkenti, hanem minimalizálja a szolgáltatás megszakításait is a hálózatfejlesztések során.
A Virtual Radio Access Network technológia alapvetően elválasztja az RRU hardvert a proprietáris alapsávi szoftverkomponensektől, és a feldolgozási munka jelentős részét inkább felhőalapú platformokra helyezi. Ennek az iparág számára az a jelentése, hogy mostantól szabványosított előtér-kapcsolatokra, például eCPRI-re, valamint rendkívül pontos időszinkronizációs protokollokra van szükségünk, ha képesek akarunk lenni a szigorú késleltetési követelmények teljesítésére. A távközlési vállalatok terepi jelentései valójában meglehetősen lenyűgöző eredményeket mutatnak. Azok a hálózatok, amelyek vRAN-kompatibilis RRU-kon futnak, a telepítési időt körülbelül 40 százalékkal csökkentették, miközben a karbantartási költségek mintegy 35 százalékkal esnek. Mi áll ennek a fejlődésnek a hátterében? Rugalmasabb rendszerek és a hálózati műveletek során alkalmazott automatizált folyamatok együttesen teszik lehetővé ezt a jelentős javulást a mai dinamikus távközlési környezetben.
Mi az RRU?
Egy RRU, azaz távoli rádiómodul a távközlési hálózatok olyan eleme, amely a digitális jeleket a bázisállomás-feldolgozó egységből (BBU) rádiójelekké alakítja továbbítás céljából.
Miért helyezik el az RRUs egységeket az antenna közelében?
Az RRUs egységek antennák melletti elhelyezése csökkenti a jelveszteséget az átviteli útvonalakon, így növeli a jel erősségét és a lefedettség hatékonyságát.
Hogyan járulnak hozzá az RRUs egységek az energiahatékonysághoz?
Az antenna közelében történő elhelyezéssel az RRUs egységek csökkentik a koaxiális kábelek okozta veszteségeket, jelentősen csökkentve a jelcsillapodást és javítva az energiahatékonyságot.
Mi a kapcsolat az RRUs és a BBUs egységek között?
Az RRUs egységek a rádiófrekvenciás feladatokat látják el, míg a BBUs egységek a digitális feldolgozást és protokollkezelést végzik, ezzel hatékony rendszerarchitektúrát létrehozva.
2025-09-30
2025-08-30
2025-07-28
2025-06-25
2025-03-12
2025-03-12