Ինչպե՞ս կազմել հաղորդակցության աշտարակի սարքավորումների արդյունավետ դասավորություն

Ինչ են հեռահաղորդակցման ռադիոմիայնները (RRU) և ինչո՞ւ են դրանք կարևոր բազային հաղորդային կայանների համակարգերում

Հեռակա ռադիոմիավորները, կամ RRUs-ները, կարևոր դեր են խաղում այսօրվա Base Transceiver Station համակարգերում որպես հաղորդակցման մասեր: Այս միավորները հիմնականում կատարում են թվային սիգնալների և իրական ռադիոհաճախականությունների փոխակերպումը երկու ուղղություններով: Երբ տեղադրվում են հաղորդակցման աշտարակների վրա՝ ալերսի մոտ, դրանք օգնում են նվազեցնել ազդանշանի կորուստները, որոնք առաջանում են երկար կոաքսիալ կեղեքների օգտագործման դեպքում: 2023 թվականին կատարված ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այս տեղադրումը իրական տարբերություն է կազմում: Այս միավորները ավելի մոտ տեղադրելը այն տեղերին, որտեղ անհրաժեշտ է ազդանշանը, նվազեցնում է հզորության կորուստը մոտ 25-ից 30 տոկոսով համեմատած հին կառույցների հետ: Լավագույն ազդանշանի ուժն ընդհանուր առմամբ նշանակում է ցանցերի ավելի արդյունավետ աշխատանք: Բացի այդ, դա հնարավորություն է տալիս ավելի արագ իրականացնել նոր տեխնոլոգիաներ, ինչպիսին է 5G-ն, քանի որ պահանջվում է փոփոխել ավելի քիչ ենթակառուցվածք:

RRU-ների ինտեգրումը ալերսների և բազային միավորների հետ. ազդանշանի հոսքի սկզբունքներ

RRU-ները միանում են անտենաներին այն կարճ թռիչքային կեղեքների միջոցով, որոնք բոլորս էլ գիտենք, իսկ հիմնական միավորներին (BBU)՝ օպտիկական մանրաթելերի միջոցով, որտեղ աշխատում է CPRI պրոտոկոլը և այլն: Այս կառուցվածքը RRU-ի մեջ է տեղափոխում անալոգայինից դեպի թվային փոխակերպումը, ինչը նվազեցնում է սիգնալի ուշացումը և ինժեներների համար շատ ավելի հեշտ դարձնում աշխատանքը բջջային աշտարակների վրա: Հետաքրքիր է այն փաստը, որ մեկ BBU-ն միաժամանակ սպասարկում է մի քանի RRU-ներ: Սա նշանակում է, որ մշակումը հիմնականում տեղի է ունենում կենտրոնական տեղում, սակայն RF սիգնալները հեռարձակվում են այս հեռավոր միավորներից, որոնք տարածված են տարբեր տեղակայումներում:

Շարժընթացի վերլուծություն. 5G ցանցերում տարածված RRU ճարտարապետուրայի դեպի շարժը

Օպերատորները ավելի շատ են օգտագործում տարածված RRU դասավորություններ՝ 5G-ի բարձր հաճախականության սպեկտրի պահանջներին համապատասխանելու համար: Բազային մասում դրանք խմբավորելու փոխարեն աշտարակի տարբեր հատվածներում տեղադրելով՝ ցանցերը հնարավորություն են ստանում ավելի լայն ծածկույթ ապահովել միլիմետրային ալիքային շառավիղների համար, նվազեցնել սեկտորների միջև միջամտությունը և հնարավորություն ստանալ Massive MIMO կոնֆիգուրացիաների համար:

Ստրատեգիա՝ ռադիո հանգույցների ռազմավարական տեղադրման միջոցով կեղծ երկարության և հզորության կորստի նվազեցման համար

Ռադիո հանգույցների տեղադրման օպտիմալացումը ներառում է երեք հիմնական քայլ.

1. Ուղղահայաց տեղադրում ռադիո հանգույցները տեղադրել ալերսի մոտ 3-5 մետր հեռավորության վրա՝ սնուցող կեղծի կորուստները սահմանափակելու համար:
2. Մանրաթելիկի առաջնահերթություն օգտագործել մանրաթելիկ կեղծեր BBU-RRU միացումների համար՝ ազդանշանի թուլացման 90%-ով կրճատմամբ:
3. Մոդուլային դիզայն խմբավորել ռադիո հանգույցները ստանդարտացված կառուցվածքներում՝ ապագայում սարքավորումների փոխանակումը պարզեցնելու համար:

Այս մոտեցումը նվազեցնում է շահագործման ծախսերը 18%-ով՝ հնարավորություն տալով համապատասխանել էներգաարդյունավետության փոփոխվող ստանդարտներին:

Էներգամատակարարման և մանրաթելիկ միացումների օպտիմալացում հաղորդակցության աշտարակների RRU տեղադրման ժամանակ

BBU-ներից RRU-ներ տանող մանրաթելիկ կեղծերում ազդանշանի թուլացման նվազեցում

Բազային շահագործման միավորները (BBU) հեռադիտական ռադիոմիավորներին (RRU) միացնող օպտիկական մանրաթելերը սովորաբար կորցնում են մոտ 0,25 դԲ կիլոմետրը, երբ օգտագործվում է ժամանակակից միառեժիմ մանրաթել: Սակայն անբարեխիղճ տեղադրման պրակտիկան իրականում կարող է եռապատկել կորուստները սպասվածի նկատմամբ: Լավ պլանավորումը նշանակում է, որ RRU-ները պետք է տեղակայված լինեն իրենց BBU-ներից ոչ ավել, քան 300 մետր հեռավորության վրա՝ ապահովելով ցանցում ամուր սիգնալներ: Պետք է ամբողջովին խուսափել մանրաթելի սուր ծռումներից, քանի որ 30 աստիճանից ավել անկյունները սկսում են խնդիրներ ստեղծել: Այն տեղադրումների համար, երբ հեռավորությունը դառնում է խնդիր, օգտագործվում են աշտարակին ամրացված համարձակիչներ: Այս սարքերը օգնում են սիգնալները ուժեղացնել երկար հեռավորություններով, և շատ մոդելներ ունեն մոդուլային բաղադրիչներ, որոնք թույլ են տալիս տեխնիկներին կարգավորել հզորությունը մոտ 10 տոկոսով յուրաքանչյուր 50 մետրում:

Շահագործման հեռավոր ռադիոմիավորների համար արդյունավետ սնուցման համակարգեր բարձր կառույցներում

Միակողմանի հոսանքի համակարգերը, որպես կանոն, հեռախոսային ռադիոմիավորներին (RRU) տրամադրում են մոտ 48Վ կամ 60Վ լարում՝ նվազագույն լարման կորուստով, հաճախ 5%-ից պակաս, շնորհիվ ինտելեկտուալ բեռի հավասարակշռման տեխնիկայի: Սա հատկապես կարևոր է 60 մետրից ավել բարձրություն ունեցող աշտարակների դեպքում: Պղնձից ալյումինե հաղորդալարերին անցնելը կրճատում է կեղեքի զանգվածը մոտ 35%-ով՝ առանց կատարողականի կորստի, քանի որ այս կեղեքները ստացված են հատուկ անտիօքսիդացման ծածկույթներով, որոնք պահպանում են դրանց էլեկտրահաղորդականությունը: Տեղադրման նպատակներով կենտրոնացված էներգահանգստերը, որոնք սարքավորված են 2N պարենակետության կոնֆիգուրացիայով, կարող են սպասարկել յուրաքանչյուր սեկտորում մինչև տասներկու RRU: Ծախսերի կրճատումը նույնպես զգալի է՝ կրճատելով ծախսերը մոտ $18-ով մեկ մետրի համար տեղադրման ընթացքում, ինչը դարձնում է այս մոտեցումը տեխնիկապես հիմնավորված և տնտեսապես գրավիչ ցանցի օպերատորների համար, ովքեր ձգտում են օպտիմալացնել իրենց ենթակառուցվածքների ներդրումները:

Հուսալիության և ծախսերի հավասարակշռումը էներգամատակարարման և մանրաթելի տեղադրման ընթացքում

Երբ ցանցի մոտ 60% օդային մանրաթելը համակցվում է ստորգետնյա խողովակների հետ՝ այն հատվածներում, որտեղ դա իսկապես կարևոր է, ընկերությունները սովորաբար ապահովում են մոտ 98,5% հուսալիություն՝ ծախսելով մոտ 22%-ով պակաս, քան եթե ամեն ինչ ստորգետնյա լիներ: Շահագործողների մեծ մասը համարում է, որ ավտոմատացված բեռի հսկումը կանխատեսում է համարյա 10-ից 9 հնարավոր էլեկտրամատակարարման խնդիրներ, մինչև դրանք իրական ծառայության խնդիրներ առաջացնեն, ինչը անշուշտ օգնում է պահել տարեկան սպասարկման ծախսերը ցածր մակարդակի: Եվ մի մոռացեք նախնականորեն ավարտված մանրաթելային հավաքամասերին՝ APC կապողներով: Դրանք տեխնիկներին խնձորում են մեծ ժամանակ տեղադրման ընթացքում՝ կրճատելով աշխատանքի ժամերը մոտ 40%-ով համեմատած ավանդական դաշտային ավարտման մեթոդների հետ, որոնք պահանջում են շատ ավելի շատ ձեռքով աշխատանք:

Կայուն RRU աշխատանքի համար ջերմային և կառուցվածքային կառավարում

Կապի աշտարակներին տեղադրված RRU-ների ջերմության рассեիացման մարտահրավերներ

Հեռական ռադիոյի միավորները, հատկապես արտաքին տարածքներում, երբ ներքին ջերմաստիճանը կարող է հասնել 60 աստիճան Ցելսիուսից ավել, աշխատելիս սովորաբար շատ տաքանում են: Եթե մենք ճիշտ ձևով չկառավարենք այս տաքությունը, արագ կհայտնվեն խնդիրներ: Սարքավորումները կարող են ինչ-որ դեպքերում 30%-ով կրճատել հզորության ելքը, կամ ավելի վատ՝ բաղադրիչները ժամանակի ընթացքում պարզապես կոտրվել: Ամենատարածված ժամանակակից կառույցները օգտագործում են պասիվ սառեցման մեթոդներ, ինչպիսիք են ալյումինե ջերմահանման բլոկները, և ակտիվ սառեցում՝ ինտելեկտուալ օդափոխիչների միջոցով, որոնք ակտիվանում են անհրաժեշտության դեպքում: Բարձր ջերմաստիճաններ ունեցող շրջաններում տեղադրումներ կատարելիս ինժեներները պետք է հաշվի առնեն տարեկան ջերմաստիճանային փոփոխությունները, որոնք կարող են տատանվել 40 աստիճանով կամ ավել: Նախորդ տարվա որոշ նոր հետազոտություններ նույնպես հետաքրքիր արդյունքներ ցույց տվեցին. այն աշտարակները, որոնք սարքավորված էին ծայրահեղ եղանակային պայմաններ դիմակայելու համար նախատեսված հատուկ կապող միացումներով, տաքացման հետ կապված խնդիրներ ունեին մոտ 18%-ով պակաս, քան սովորական աշտարակները:

Քաշի և քամու բեռի հավասարակշռումը աշտարակի հատվածներում

Տիպիկ 3-սեկտորանոց 5G RRU խումբը կշռում է 45–65 կգ, որը պահանջում է զանգվածի հավասարաչափ բաշխում։ Քամու բեռնվածքը բարդացնում է իրավիճակը.

• Կառուցվածքային սահմանափակումներ : Պողպատե խճանկախ աշտարակները կարող են դիմակայել մինչև 200 կգ/մ² բեռ՝ 150 կմ/ժ արագությամբ քամու դեպքում
• Նյութի փոխզիջումներ : Ալյումինե կողպածները 25%-ով կրճատում են զանգվածը պողպատի համեմատ, սակայն մեծացնում են սկզբնական ծախսերը
  Լավագույն պրակտիկաները խորհուրդ են տալիս RRU-ները տեղադրել աշտարակի միջին երրորդ մասում՝ խուսափելով վերևի մասում տեղադրման կոնֆիգուրացիաներից, որոնք 12–15%-ով մեծացնում են տատանումները:

Տվյալների վերլուծություն. Անվտանգության խախտումների հաճախադեպությունը կապված է թույլ ջերմային և կառուցվածքային պլանավորման հետ

Անբարենպաստ RRU դասավորությամբ աշտարակներում առաջանում են հետևյալ խնդիրները.

2024 թվականի վերլուծությունը 1,200 հաղորդակցության աշտարակների վերաբերյալ ցույց տվեց, որ RRU-ների փոխարինումների 63%-ը կապված էր կանխարգելելի ջերմային կամ մեխանիկական լարվածությունների հետ, ինչը ընդգծում է նախաձեռնական նախագծային ստուգման անհրաժեշտությունը:

Պահպանել սպասարկման հասանելիությունը, անվտանգությունը և համապատասխանությունը RRU-ների դասավորման մեջ

Ռադիոկապի աշտարակների RRU-ների արդյունավետ դասավորումը պահանջում է սպասարկման գործընթացների, անվտանգության կանոնների և կարգավորող չափանիշների նկատմամբ մանրամասն ուշադրություն: Ստորև ներկայացված են այդ գործոնների օպտիմալացման հիմնարար մոտեցումներ:

Սարքավորումների դասավորման հիմնական սկզբունքները՝ ապահովելու գործառնական արդյունավետություն և սպասարկման հասանելիություն

Երբ RRU կառուցվածքները նախատեսված են հեշտ մուտքի համար, վերանորոգումները սովորաբար 25% պակաս ժամանակ են զբաղեցնում, քան ստանդարտ դասավորությունների դեպքում: Ըստ 2024 թվականի Knowpiping-ի տվյալների, մասերի կազմակերպումը ստանդարտ մոդուլային խմբերով՝ շուրջը առնվազն 60 սմ տարածությամբ, թույլ է տալիս տեխնիկներին խափանված մասերը փոխարինել մոտավորապես 40% ավելի արագ: Ուղղահայաց տեղադրումների դեպքում կարևոր է չթողնել այնպիսի հատվածներ, որտեղ ոչինչ չի տեսանելի կամ հասանելի: Հորիզոնական դասավորությունների դեպքում անհրաժեշտ է բավարար տարածք, որպեսզի աշխատողները հնարավորություն ունենան հասնել սալիկներին՝ առանց նախ հարևան սարքավորումները հավաքելու: Այս գործնական համարվող համարձակումները սպասարկման աշխատանքները իրական պայմաններում շատ ավելի հեշտ են դարձնում:

Կապի աշտարակների RRU կառուցվածքների համար էլեկտրական անվտանգություն և հողանցման կանոններ

Լավ հողանկալման պրակտիկան կարևոր է բազային ընդունիչ-հաղորդիչ կայաններում վտանգավոր էլեկտրական աղեղներից խուսափելու համար, հատկապես երբ ամպրոպներ են անցնում: Անցյալ տարվա հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ այն կայաններում, որտեղ օգտագործվում է բազմաուղղային հողանկալում, էլեկտրական խնդիրները երեք անգամ պակաս էին ստանդարտ կառուցվածքների համեմատ: Շատ կարևոր է նաև RRU շրջանակի և աշտարակի կառուցվածքի միջև լարման տարբերությունը պահել 5 վոլտից ցածր: Սա ապահովելու համար տեխնիկները պետք է իզոլյացիոն տրանսֆորմատորներն ու ամպրոպային պաշտպանության սարքերը տեղադրեն սարքավորումներից ոչ ավելի, քան երեք մետր հեռավորության վրա: Սա օգնում է նվազեցնել այն ձանցաձև մագնիսական դաշտերը, որոնք կարող են ավելի ուշ տեխնիկական սպասարկման անձնակազմի համար տարբեր խնդիրներ ստեղծել:

Միջազգային անվտանգության ստանդարտների և կանոնակարգային պահանջների պահպանում

IEC 62368-1 (վտանգի հիման վրա հիմնված ինժեներիա) և ETSI EN 301 908-13 (5G ՌՀ ազդեցություն) պահանջներին համապատասխանությունը նվազեցնում է պատասխանատվության ռիսկերը: Չհամապատասխան տեղադրումների դեպքում վթարների հաճախադեպությունը բարձր է՝ 3,8 անգամ շատ, հատկապես չափազանց վատ եղանակային պայմաններում, ըստ 2023 թ. աուդիտների (IRPros): Միջազգային նախագծերի համար նախագծերը պետք է համապատասխանեն FCC (ԱՄՆ) և CE (ԵԱ) սահմանաքանակներին՝ էլեկտրամագնիսական համատեղելիության տեսանկյունից:

Գործնական օրինակ. Ստանդարտացված և համապատասխան դասավորությունների միջոցով դադարի կրճատում

Եվրոպական հեռահաղորդակցության օպերատորը վերակազմակերպելով 1200 աշտարակի կայանները՝ օգտագործելով մոդուլային RRU դասավորություններ, կրճատել է տարեկան դադարի տևողությունը 30%-ով: Ընդհանուր բարձրությունների, կեղեքների երթևեկության ուղիների և անվտանգության պաշտպանիչ ցանկապատերի ստանդարտացման շնորհիվ վերանորոգման միջին տևողությունը նվազել է 90-ից մինչև 63 րոպե: Նախագիծը ամսեկան ամրակայանների գործառնական ծախսերը կրճատել է 18 եվրով՝ միաժամանակ գերազանցելով ETSI-ի անվտանգության չափանիշները:

Կապի աշտարակների RRU դասավորությունների ապագայի համար պատրաստվածություն՝ մասշտաբավորման և տեխնոլոգիական էվոլյուցիայի համար

Լարվածության և 5G-ից ավելին համար ճկուն RRU դասավորությունների նախագծում

Ժամանակակից հաղորդակցության աշտարակները պահանջում են RRU կոնֆիգուրացիաներ, որոնք աջակցում են ներկայիս 5G պահանջներին՝ միաժամանակ ներառելով 6G ստանդարտների զարգացումը: Անտենաների դիրքի և մանրաթելերի 마արուղիների օպտիմալացումը նվազեցնում է տեխնոլոգիաների փոխանցման ընթացքում վերակառուցման ծախսերը: Մոդուլային ամրացման համակարգերը թույլ են տալիս օպերատորներին փոխել սարքավորումները առանց կառուցվածքային փոփոխությունների, ապահովելով առաջադեմ ճառագայթային ձևավորման և massive MIMO տեխնոլոգիաների համատեղելիություն:

Ուսումնասիրություն. Օպտիմալ RRU տեղադրումով ազդանշանի ուշացման բարելավում

Ըստ 2023 թվականին Ինտերնետ բանալիների մասշտաբավորման հարցերի վերաբերյալ վերջերս կատարված ուսումնասիրության՝ հեռավոր ռադիոյի միավորները (RRU) անտենայի շարքին մոտ տեղադրելով՝ մեկ խոշոր արտադրողին հաջողվել է մոտ 30 տոկոսով կրճատել սիգնալի ուշացումը: Կազմակերպությունը պարզել է, որ այս բաղադրիչները ռազմավարական դիրքավորելով՝ օպտիկական մանրաթելերի անհրաժեշտ երկարությունը զգալիորեն նվազել է: Սա նշանակում է, որ սիգնալների ցանցով անցնելու ժամանակը փոքրացել է, ինչը օգնել է կրճատել այդ անհանգստացնող տարածման ուշացումները: Ավելին, նրանք շարունակել են համապատասխանել ETSI-ի սարքավորումների անվտանգության ջերմային պահանջներին: Ինչ է սա նշանակում գործնականում։ Ավելի արագ պատասխանման ժամանակահանգույցեր ամբողջ տիրույթում։ Իրական աշխարհի առավելություններից են ինքնագնաց ավտոմեքենաների ավելի լավ աշխատանքը, որոնք անհապաղ տվյալների մշակման կարիք ունեն, և AR փորձառությունները, որտեղ նույնիսկ միլիվայրկյանները շատ կարևոր են:

Մասշտաբավորվող թարմացումների ռազմավարություններ՝ առանց առկա ենթակառուցվածքների վերակառուցման

Ապագայի համար նախատեսված դիզայնները առաջնություն են տալիս ստանդարտացված ինտերֆեյսներին և լրացուցիչ հզորությանը (նվազագույնը 20% ավելացում), որպեսզի աջակցեն հաջորդ սերնդի RRU-ներին: Հիbrid մանրաթել-պղնձե կաբելային միացումը թույլ է տալիս աստիճանաբար անցում կատարել լրիվ մանրաթելային կապին՝ ըստ շառավիղային լայնության պահանջների աճի: Դեցենտրալիզացված սնուցման համակարգերը համարյա բեռի բաշխմամբ նվազեցնում են կենտրոնականացված պահեստային համակարգերից կախվածությունը՝ թույլատրելով փուլ առ փուլ թարմացումներ աշտարակի տարբեր հատվածներում:

Հաճախ տրվող հարցեր

Ո՞րն է RRU-ի հիմնական գործառույթը:

RRU-ները թվային սիգնալները վերածում են ռադիոհաճախականությունների և հակառակը, նվազեցնելով սիգնալի կորուստը և բարելավելով ցանցի արդյունավետությունը:

Ինչո՞ւ են RRU-ները տեղադրվում ալերսի մոտ:

RRU-ների տեղադրումը ալերսի մոտ նվազեցնում է հզորության կորուստը և ամրապնդում է սիգնալի ուժը՝ նվազագույնի հասցնելով օգտագործվող կոաքսիալ կաբելների երկարությունը:

Ինչպե՞ս են RRU-ները միանում BBUs-ին:

RRU-ները միանում են Բազային Սարքերի Մշակման Միավորներին (BBU) օպտիկական մանրաթելերի միջոցով՝ ապահովելով արդյունավետ տվյալների փոխանցում և մշակում:

RRU-ները ինչ մարդություններ են առաջադրում ջերմության կառավարման տեսանկյունից:

RRU-ները առաջացնում են զգալի տաքություն, հատկապես բարձր ջերմաստիճանների դեպքում: Սարքավորումների վատթարացումը կանխարգելելու համար անհրաժեշտ է արդյունավետ ջերմադիսիպացիայի մեթոդներ:

Ինչպե՞ս կարող են RRU դասավորությունները ապահովել ապագայի պահանջները:

Ռեզերվացված RRU դասավորությունները և մոդուլային դիզայնները օգնում են հաշվի առնել նոր տեխնոլոգիաները և հեշտացնում են անցումը առանց լրակազմման ընդհանուր վերակառուցման: