Ինչն է դարձնում BBU-ն համատեղելի Base Transceiver Station-ների հետ

ԲԲՈՒ-ի հիմնարար դերը BTS ճարտարապետության և ֆունկցիոնալ ինտեգրման մեջ

Բազային շերտի մշակման կառավարում. Ինչպես է ԲԲՈՒ-ն կառավարում մոդուլացիան, կոդավորումը և ռեսուրսների բաշխումը

Բազային հաղորդակցման կայանի (BTS) ճարտարապետության սրտում գտնվում է Բազային շերտի միավորը (BBU), որն իր վրա է վերցնում բոլոր հիմնարար թվային սիգնալների մշակման գործը: Նկատի ունեցեք մոդուլյացիայի տեխնիկան, ալիքային կոդավորման մեթոդները և այն, թե ինչպես է ռեսուրսները դինամիկորեն բաշխվում տարբեր ալիքների միջև: Երբ սիգնալներ են ուղարկվում, այս միավորը օգտագործում է Քվադրատուր ամպլիտուդային մոդուլյացիայի (QAM) նման սխեմաներ՝ անմշակված տվյալների հոսքերը վերածելով մոդուլյացված սիմվոլների: Այն նաև ավելացնում է սխալների հակառակ ուղղման կոդեր՝ տվյալների փոխանցման ընթացքում տվյալների կորուստը կանխելու համար: Իրական ժամանակում ռեսուրսների բաշխման ալգորիթմների միջոցով հնարավոր է հատկացված շառավիղը բաշխել մի քանի օգտագործողների միջև՝ այնպես, որ ոչ ոք չմնա սպասելու իր տվյալների համար, միևնույն ժամանակ ապահովելով սպեկտրի տարածքի առավելագույն օգտագործումը: Ստացման կողմում BBU-ն կատարում է անհրաժեշտ դեմոդուլյացիան և վերծանումը: Ուրկանալի է, որ հզոր մշակման հնարավորություններն այստեղ հատկապես կարևոր են, քանի որ դրանք ազդում են տեղեկատվության արագության (արձագանքման ժամանակ) վրա, ընդհանուր տվյալների փոխանցման արագության (թրուփութը) և այն բանի վրա, թե արդյո՞ք համակարգերը կարող են ճիշտ կերպով հարմարվել, երբ սիգնալի որակը անսպասելիորեն փոխվում է:

Ճարտարապետական զուգորդում ՌՀ միավորների հետ՝ սիգնալի հոսքը բեյսբենդից մինչև ՌՀ ինտեգրված BTS տեղադրումներում

Բազային շերտի միավորները (BBU) սերտորեն համագործակցում են Հեռահաղորդակցության Ռադիո Միավորների հետ (RRU)՝ օգտագործելով ստանդարտ մանրաթելային կապ, սովորաբար CPRI կամ eCPRI պրոտոկոլներով: Մշակված բազային շերտի սիգնալները թվային տվյալների ձևով են տեղափոխվում BBU-ից RRU, պահպանելով իրենց որակը հաղորդման ընթացքում: Երբ այս սիգնալները հասնում են RRU, դրանք թվայինից փոխարկվում են անալոգային ձևի, ապա ուժեղացվում՝ հետագա ռադիոհաճախականությամբ հաղորդման համար ալեհավաքների միջոցով: Հակառակ ուղղությամբ, երբ ալեհավաքները ընդունում են RF սիգնալներ, նրանք նախ թվայնացվում են RRU-ի տեղում, ապա հետ են ուղարկվում BBU, որտեղ կատարվում է դեկոդավորումը: Այս երկկողմանի կապի ճանապարհը՝ նվազագույն ուշացմամբ, թույլ է տալիս ճշգրիտ տայմինգ տարբեր բաղադրիչների միջև: Այսպիսի սինխրոնացումը հատկապես կարևոր է կոորդինացված ստուգակետի ձևավորման տեխնիկաների և մասշտաբային MIMO համակարգերի իրականացման համար ցանցերում, որոնք տարածված են բազային անցադրող կայանների (BTS) շուրջ:

Ստանդարտացված ինտերֆեյսներ, որոնք թույլատրում են BBU–BTS փոխընդունելիություն

CPRI և eCPRI. Ուշացում, շառավղային բանդը և BBU–RU հաղորդակցման համատեղելիության հետևանքներ

CPRI պրոտոկոլը ապահովում է անհավանականորեն ցածր ինքնաշխատ ժամանակ՝ ստորև 100 միկրովրկյան, որը կարևորագույն նշանակություն ունի այն ֆիզիկական մակարդակի գործառնությունների համար, որոնք կախված են ժամանակից: Սակայն այստեղ կա մեկ բան. այն պահանջում է շատ մեծ չափի ֆրոնտհոլ շառավիղ՝ մոտ 24,3 գիգաբիթ վայրկյանում ամեն ալերգիչ կրողի համար: Սա ծանր սահմանափակումներ է ստեղծում 5G ցանցերի խիտ տարածքներում տարածված օգտագործման դեպքում: Հակառակ դեպքում՝ eCPRI-ն ընտրում է այլ մոտեցում՝ օգտագործելով փաթեթային Ethernet տեխնոլոգիան և ֆունկցիոնալ բաժանումներ, ինչպիսին է Split-7.2-ը: Այս փոփոխությունները նվազեցնում են շառավղի պահանջները մոտ 60 տոկոսով՝ պահպանելով բազային միավորի մասնակի վիրտուալացումը և կարևոր գործառույթների համար անհրաժեշտ միլիվրկներից ցածր պատասխանման ժամանակը: Սակայն մեկ բան կա. երբ օպերատորները խառնում են CPRI և eCPRI համակարգեր, նրանք պետք է համոզվեն, որ բոլոր ռադիո միավորների ֆիրմվերները համատեղելի են: Հակառակ դեպքում կարող են առաջանալ կոնֆիգուրացիայի անհամապատասխանություններ, որոնք կարող են հանգեցնել կապի խափանումների և ցանցում ծառայությունների վատթարացման:

3GPP և O-RAN սպեցիֆիկացիաներ. Բազային կայանների համակարգերում տարբեր վենդորների BBU-ների համատեղելիության ապահովում

3GPP-ի 15-րդ թողարկումը սահմանեց սարքավորությունների համատեղելիության հիմնարար ստանդարտներ, ներառյալ ստորին շերտերի բաժանում (օրինակ՝ Ընտրանք 2) և ժամանակային սինխրոնիզացիա, որը կարող է տատանվել պլյուս-մինուս 1,5 միկրովրկյան սահմաններում: Սա ապահովում է, որ բազային շեղումի միավորները համապատասխան վարքագիծ ցուցաբերեն՝ անկախ այն արտադրողից: Այնուհետև հայտնվեց O-RAN ALLIANCE-ը՝ իր սեփական մոտեցմամբ, ստեղծելով բաց ինտերֆեյսներ, որոնք չեն նախընտրում որևէ կոնկրետ ընկերություն: Նրանց Fronthaul սպեցիֆիկացիան լավ օրինակ է, որն իրականում ապարատային ապահովումը բաժանում է ծրագրային ապահովումից՝ այնպես, որ տարբեր արտադրողների բազային շեղումի միավորները կարողանան համատեղելի աշխատել ռադիո միավորների հետ ցանկացած BTS կառուցվածքում: 2023 թվականի արդյունաբերական տվյալները ցույց են տալիս, որ օպերատորների մեծ մասը այժմ աջակցում է O-RAN լուծումներին՝ մոտ յոթը տասից աշխարհի մասշտաբով: Հիմնական պատճառը հետևյալն է. նրանք ցանկանում են խուսափել մեկ մատակարարի սարքավորումներին հավերժ կպչելուց: Այս փոփոխությունը նաև արագացրել է տարբեր մատակարարների միջև փորձարկումները և կրճատել է նոր արտադրանքների սերտիֆիկացման ժամանակը:

Ֆունկցիոնալ բաժանումներ և RAN-ի էվոլյուցիա. Ինչպես է փոխվում BBU-ի պարտականությունները D-RAN, C-RAN և O-RAN համակարգերում

FH-7.2, FH-8 և այլ բաժանումներ. BBU ինտերֆեյսի պահանջների և BTS ինտեգրման ճկունության վրա ազդեցությունը

Ֆունկցիոնալ բաժանումները՝ O-RAN Alliance-ի կողմից ստանդարտացված, վերանշում են ֆիզիկական շերտի (PHY) մշակման տեղը, փոխելով պարտականությունները ռադիո միավորների (RUs), տարածված միավորների (DUs) և կենտրոնացված միավորների (CUs) միջև: Այս փոփոխությունները ուղղակիորեն ձևավորում են BBU ինտերֆեյսի դիզայնը և BTS տեղադրման ճկունությունը.

• FH-7.2 տեղափոխում է մասնակի PHY ֆունկցիաներ (օրինակ՝ IQ սեղմում, FFT/IFFT) RU-ին, ինչը նվազեցնում է fronthaul շառավղի կիրառման անհրաժեշտությունը մոտ 40%-ով և հեշտացնում է cloud-RAN-ի ընդունումը:
• FH-8 , որը պահպանում է ամբողջական PHY մշակումը DU-ում, ներկայացնում է ավելի խիստ ուշացման սահմանափակումներ (<250 µs), սակայն աջակցում է առաջադեմ հատկություններին, ինչպիսիք են massive MIMO-ի խտացումը:

Հետևաբար.

Յուրաքանչյուր բաժանում պահանջում է հստակ սարքավորումների սինքրոնացման մեխանիզմներ և պրոտոկոլների աջակցություն՝ սակայն համատեղ դրանք վերացնում են մատակարարի կողմից սահմանված սահմանափակումները և արագացնում 5G ցանցի սանդղակման հնարավորությունը:

Հիմնարար BBU հնարավորություններ, որոնք անմիջապես ապահովում են BTS-ի համատեղելիությունը

Բազային շերտի միավորի (BBU) համատեղելիությունը Բազային հաղորդարար կայանների (BTS) հետ կախված է հինգ հիմնարար հնարավորություններից, որոնք ապահովում են հարթ ինտեգրում ժամանակակից RAN ճարտարապետությունների ընթացքում.

• Սկալաբելություն : Մշակման ռեսուրսների դինամիկ հատկացում՝ հաշվի առնելով երթևեկության աճը և ցանցի ընդլայնումը՝ առանց սարքավորումների թարմացման, բավարարելով 5G-ի փոփոխվող հզորության պահանջներին:
• Բարձր մշակման հզորություն : Մշտական թրուփութ մինչև 100 Գբիթ/վ իրական ժամանակում մոդուլյացիայի, կոդավորման և գրաֆիկայի համար՝ կարևոր ցածր ուշացմամբ և բարձր ճշգրտությամբ սիգնալի մշակման համար:
• Պրոտոկոլի ճկունություն : Ծրագրային սահմանափակման միջոցով CPRI, eCPRI և O-RAN fronthaul ստանդարտների ներքին աջակցություն, որը հնարավորություն է տալիս տարբեր ԲՍՏ էկոհամակարգերում փոխընդունելիություն
• Վիրտուալացման աջակցություն : Անկախ սարքավորությունների նախագծում՝ համապատասխանեցված cloud-RAN սկզբունքներին, որը աջակցում է կոնտեյներային աշխատանքային ծանրաբեռնվածությանը և ենթակառուցվածք-որպես-ծառայություն մոդելներին, որոնք 2025 թվականին կարող են ընդգրկել ցանցերի 40 %-ը
• Անվտանգության համապատասխանություն : Ներդրված կոդավորում, փոխադարձ իդենտիֆիկացում և բանալիների կառավարում՝ համաձայնեցված 3GPP անվտանգության շրջանակների (օրինակ՝ TS 33.501), որոնք ապահովում են ամբողջական վստահություն open RAN միջավայրում

Միասին այս հնարավորությունները վերացնում են սեփական սահմանափակումները և ապահովում են համապատասխան, հուսալի սիգնալի մշակում տարածված, կենտրոնացված և հիբրիդ RAN տեղադրումներում