Интеграцияланған BBU және базалық жиілікті блок шешімдерінің артықшылықтары қандай?

Біріктірілген BBU шешімдері арқылы желі өнімділігін арттыру

Сигналды өңдеудегі базалық жиілік бірлігінің негізгі функциялары

Базалық жиілік бірліктері (BBU) әлдеқайда заманауи сымсыз желілердің негізгі миы болып табылады, олар сандық сигналдарды өңдеу жұмысының барлығын, қателерді түзетуді және сигналдар модуляциялануын басқарады. Бұл функциялар интеграцияланған BBU арқылы орталықтандырылса, қосарланған құрылғылардың саны азаяды және сигнал сапасы да жақсаяды. 2024 жылғы Сымсыз Инфрақұрылымы туралы хабарламаға сәйкес кейбір зерттеулер дәстүрлі таратылған жүйелерге қарағанда шамамен 35% жақсаруын көрсетеді. Бұл неге маңызды? Егер барлық қызметтер біріктірілсе, барлық қашықтан радио бірліктері (RRU) дәл уақытында жұмыс істеуіне көмектеседі. Шынымен де, миллиметрлік толқын жиіліктерінде 5G-нің дұрыс жұмыс істеуі үшін осындай синхрондау мүлде қажет.

5G-ге дайын желілердегі төмен кідіріс және жоғары өткізу қабілеті

Интеграцияланған базалық жиілік блоктары бір миллисекундтан кем болатын өңдеу кешеуілдеріне әкеледі, бұл өте сенімді төмен кешеуілді байланысты мүмкіндік береді. Мұндай байланыс автокөліктердің автопилот жүйесінде немесе уақыттың дәлдігі маңызды медициналық операцияларды алыс қашықтықтан жүргізуде қажет. Осындай жүйелерді орталықтандырылған орындарға орнату әртүрлі пайдаланушылар арасында жолақ енін басқаруға көмектеседі және зертханалық сынақтар бұл көрсеткіштің ығыз желілерде 98%-ке жақын нәтижеге жетуі мүмкін екенін көрсетті. Толық қалалардың орталықтарында жүргізілген нақты әлемдегі сынақтар күтілгенінен де жақсы нәтиже көрсетті. Инженерлер массалық MIMO конфигурациялары деп аталатын үлкен антенналық жинақтармен жұмыс істеу үшін арнайы әзірленген келесі ұрпақ BBUs қолданған кезде желі сыйымдылығы шамамен 40% артты.

Зерттеу жағдайы: Сеул қаласында интеграцияланған BBU шешімдерін қолдана отырып 5G желісін енгізу

Сеулдегі 5G желісі қаланың бүкіл аймағына шашылып жатқан 15 мыңнан астам радио түйіндерін бақылау үшін орталықтандырылған BBU архитектурасы деп аталатын жүйені пайдаланып, шамамен 10 миллион адамның байланысын қамтамасыз етеді. Олар виртуалды BBU пулдарына көшкен кезде, байланыс компаниялары өздерінің аппараттық шығындарын шамамен төрттен бір бөлігіне дейін қысқартты. Сонымен қатар, олар секундына 2,5 гигабитке жуық максималды жүктеп алу жылдамдығына ие болды. Шын мәніндегі ойындың ережесін өзгерткен жағдай — осы BBU кластерлерінен тікелей деректерді талдау мүмкіндігі пайда болғанда болды. Бұл алдын ала қай жерде трафик жоғарылатынын болжауға мүмкіндік берді. Нәтижесінде, таса жолдар кезінде желідегі басылыстар 2024 жылғы «Жасыл қала» глобалдық есебінде айтылғандай, шамамен 60 пайызға дейін құлады. Дүниенің барлық қалалары қазір 5G желілерін бюджетке зиян келтірмей кеңейту үшін Сеулдің тәсілін үлгі ретінде қарастырып отыр.

Орталықтандырылған BBU архитектурасының құны мен энергиялық тиімділігі

Орталықтандырылған базалық жиілікті бірлік (BBU) архитектурасы бірнеше радио блоктар арқылы өңдеу ресурстарын біріктіру арқылы құн тиімділігін арттырады. Операторлар бағдарламалық жаңартуларды бірыңғай ету және техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету арқылы операциялық шығындарды (OpEx) төмендетеді – әрбір жаңарту енді бір уақытта 20–50 алыстағы радио станциясына қызмет көрсетеді.

BBU-ларды біріктіру арқылы операциялық шығындарды төмендету

2023 жылғы дерек орталықтарының тиімділік критерийлері бойынша, орталықтандырылған BBU конфигурацияларына өту қосымша салқындату жүйелерін болдырмау арқылы қуатты пайдалануды 18–22% төмендетеді. Децентрализацияланғаннан орталықтандырылған BBU конфигурацияларына өту типтік 5G макро объект үшін жылдық OpEx-ті $9,200-ға қысқартады.

Интеграцияланған BBU-лар қуатты пайдалану мен аппараттық құрылғылардың құнын қалай төмендетеді

Дамытылған BBUs әрбір радио блогын алдыңғы буындағы 68 Вт-қа қарсы 45 Вт пайдалана отырып, оптимизацияланған ASIC чиптері арқылы өңдейді. Ортақ қуат көздері мен 48 В тұрақты ток тарату энергияның шығынын азайтады және таратылған жүйелерге қарағанда әрбір объект бойынша жылына 4800 доллар үнемдеуге мүмкіндік береді.

Мәлімет нүктесі: GSMA хабарламасы орталықтандырылған BBUs пайдаланудың энергия шығыны 30% төмен екенін көрсетеді

GSMA зерттеуі орталықтандырылған BBUs желінің энергоемкостігін 30% азайтатынын растайды (GSMA 2023). 150 радио құрылғысы үш BBU хабына орталықтандырылған кезде операторлар айына 800 кВт сағат қуат үнемдеуді қол жеткізеді — бұл жылына 230 үйдің электрмен жабдықталуына эквивалентті.

Стратегия: Аймақтық желілерде құны тиімді BBU біріктіруді енгізу

Желі инженерлері кезең-кезеңімен жаңартуға мүмкіндік беретін масштабталатын BBU шассилерін орнату арқылы үнемдеуді максималдандырады. Төрт аймақтық хаб бойынша 36 айлық кезеңдік іске қосу толық желіні қайта жаңартуға қарағанда бастапқы капитал шығынын 62% қысқартады.

Динамикалық желі ортасында масштабталуы мен икемділік

Қажеттілік бойынша сыйымдылықты кеңейту үшін модульді BBU дизайны

Модульді BBU архитектурасы байланыс операторларына сұраныспен дәлме-дәл сәйкес келетін сыйымдылықты масштабтауға мүмкіндік береді. Қосымша жұмыс істейтін компоненттер қымбат "forklift" ауыстыруларсыз сатылы түрде жаңартуға мүмкіндік береді. Азияның Оңтүстік-Шығысындағы tier-2 оператор осы тәсілді пайдаланып, абоненттердің өсуімен инфрақұрылым салымын сәйкестендіре отырып, алты ай ішінде 5G қамтуын 40% арттырды.

Масштабталатын BBU орнату арқылы IoT өсуін қолдау: Үндістанның ауыл шаруашылық аймақтарынан алынған зерттеу мысалы

Үндістанның ауыл шаруашылық аймақтарындағы 150 ауылда топырақ ылғалдылығы деңгейлері мен жергілікті ауа райы үлгілерін бақылауға арналған 220 мыңнан астам аграрлық IoT сенсорларын қамтамасыз ету үшін кішігірім базалық жиілікті құрылғылар орнатылды және бұл кезде сигнал кешігуі 50 миллисекундтан аспады. Бұл тәсілдің қызықты жағы – үлкен ұялы тор башняларын қолданатын кәдімгі әдістерге қарағанда қаншалықты көп ақша үнемдеуге болатындығы. Бір жыл бұрын шыққан және модульді желі кеңейту туралы деп аталатын хабарламада жарияланған зерттеулерге сәйкес, бастапқы шығындар шамамен 60 пайызға азайды.

Cloud-RAN (C-RAN) Архитектурасы және Орталықтандырылған BBUs Рөлі

C-RAN радио блоктар арасында өңдеу ресурстарын динамикалық бөлу үшін орталықтандырылған BBU қорын пайдаланады. 2023 жылғы Мумбайдегі Крикет Жұлдыздар кубогы кезінде, ірі оператор өзінің BBU сыйымдылығының 85%-ын стадион аймақтарына бағыттап, 90 000 параллель пайдаланушыға 2,3 Гбит/с жоғары жылдамдық ұсынды. Орталықтандыру ресурстардың артықшылығын таратылған жүйелердегі 35–40% деңгейінен 10%-дан төмен деңгейге дейін қысқартады.

Икемділік үшін Виртуализацияланған және Бағдарламалық-анықталатын BBU Шешімдерін Пайдалану

Виртуализацияланған BBU платформалары GPU-ускорительлі контейнерлерді пайдаланып, аппараттық шектеулі сигналды өңдеу өнімділігінің 92%-ына жетеді. Еуропаның бір операторы әр 15 минут сайын ресурс бөлуін реттейтін бағдарламалық-анықталатын жүйені қолданады, сонымен қатар тербелмелі жүктеме кезінде кәсіпорын деңгейіндегі 5G срездеу үшін маңызды болып табылатын 99,999% қызмет қолжетімділігін сақтай отырып, энергия тұтынуды 18% қысқартады.

Қарапайым емес RAN Архитектураларын Іске Қосу: C-RAN және O-RAN Интеграциясы

Ашық RAN экожүйелерінде ынтымақтастық пен BBU-ның рөлі

Негізгі жиілікті блоктар (BBU) ашық, ынтымақтастыққа негізделген Open RAN экожүйелерінің негізі болып табылады және аппараттық және бағдарламалық қабаттарды бөледі. Қазіргі заманғы BBU құрылғылар O-RAN Alliance анықтаған стандартталған интерфейстерді пайдаланады, ол әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын тығыз интеграциялауға мүмкіндік береді. Бұл өзгеріс дәстүрлі шектеулерді жояды, ондағы ерекше BBU–радио блогы (RU) операторларды жалғыз өндірушінің экожүйесіне мәжбүр етеді.

BBU–RRU байланысындағы ерекше және ашық интерфейстер

Ескі мектептегі BBU-RRU орнатулары CPRI сияқты өзіне тән технологияларды пайдалануға мәжбүр болды, бұл негізінен желі операторларын өзгермелі қажеттіліктерге жақсы бейімделе алмайтын қымбат шешімдерге итермеледі. Дегенмен O-RAN-ның eCPRI және 7.2x сияқты ашық фронтхол стандарттары толығымен ойынды өзгертті. Енді байланыс компаниялары әртүрлі өндірушілердің базалық жиілік блоктарын басқалардың радиожабдықтарымен араластырып пайдалана алады. Мысалы, үлкен азиаттық байланыс провайдері өзінің кем дегенде жарты ондық РЖ өндірушілерімен жұмыс істей алатын ашық интерфейсті BBU-ларға ауысқаннан кейін өткен жылы жобаны енгізу шығындарын шамамен 22 пайызға қысқартты. Мұндай икемділік операторлардың жеке жабдықтаушыға тәуелді болып қалуын болдырмаған.

Зерттеу жағдайы: Көп вендорлы BBU мен O-RU интеграциясы бойынша O-RAN Alliance сынақтары

2023 жылы O-RAN ұйымдасуының сынағында қалалық және ауылдық жерлерде көптеген өндірушілердің BBU-O-RU тапсырулары 98% сәттілік қамтамасыз етті. Қатысушылар үш әртүрлі өндірушінің BBU құрылғыларын пайдаланып, 3 мс-тен кем болатын дабыл уақытын сақтады, бұл архитектураның өзара әрекеттесуін растады. Бұл нәтижелер 2027 жылға қарай глобалдық ұялы желілік объектілердің 38%-ы Open RAN BBU қабылдайтынын болжауды қолдайды.

BBU және O-RAN синергиясы арқылы вендордан тәуелсіз желілер салу

BBU функцияларын виртуализациялау және O-RAN-ның бөлшектенген негізін қабылдау арқылы операторлар вендордан тәуелсіз аппараттық жинақтар бойынша базалық жиілікті ресурстарды динамикалық бөле алады. Бұл шектеулі «жабық бақтарды» жояды және модернизация кезінде 40% legacy BBU-ларды стандартталған блоктармен ауыстыруға мүмкіндік береді – бұл стратегия 2026 жылға қарай глобалдық RAN шығындарын 12 миллиард долларға үнемдеуге әкеледі.

Болашақтағы үрдістер: Жасанды интеллект, Edge Computing және Ақылды BBU платформалары

BBU-дағы жасанды интеллектпен күшейтілген сигнал өңдеу және алдын ала техникалық қызмет көрсету

Жасанды интеллектпен жабдықталған BBUs 5G сигналдарының модуляциялануын және қателерді түзетуді айтарлықтай жақсартады, бұл 2024 жылғы байланыс саласындағы соңғы тест нәтижелері бойынша дәстүрлі статикалық әдістермен салыстырғанда өңдеу кешігуін шамамен 40% азайтады. Бұл ақылды жүйелер шынымен алдыңғы орындағы жұмыс істеу деректерін талдап, кейде алдын-ала үш күн бұрын болуы мүмкін аппараттық ақауларды анықтайды, сондықтан компаниялар клиенттер бірдеңе байқармастан бұрын мәселелерді шеше алады. Трафик жоғары болатын уақыт кезеңдеріндегі жағдайды қарастырайық. ЖИ басқаратын базалық жиілікті құрылғылар өздері білім беру параметрлерін реттеп отырады, бұл бүкіл күні бойы қызмет көрсету сапасын тұрақты ұстайды. Бұл тек қана клиент тәжірибесі үшін ғана емес, сонымен қатар жөндеу шығындарын үнемдейді, себебі техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындар жалпы алғанда шамамен 18% төмендейді.

Таратылған Edge Computing түйіндері үшін BBU негізі

Дәстүрлі орталандырылған BBU моделі бүгінгі күндері нақты пайдаланушылардан шамамен 1-2 км қашықтықта орналасқан жаңа нәрсе — таратылған шеткі есептеу орталықтарының орнына келуде. Миллисекундтардың маңызы зор болатын өзін-өзі басқаратын зауыт жабдықтарын немесе күрделі жабдықтар арасында жұмысшыларға көмектесетін ұлғайтылған нақтылық жүйелері сияқты қолданбалар үшін өңдеу қуатын осындай жақын орналастыру бәрін өзгертеді. Алдағы уақытта көптеген сарапшылар келесі бірнеше жыл ішінде байланыс компанияларының шамамен үштен екісі осы шеткі дайындықтағы BBU-ларды енгізу жоспарында екеніне келіседі. Негізгі ынталандырғыш? Ақылды қала инициативалары мен температураның тербелісінен бастап құрылымның беріктігіне дейін барлық нәрсені нақты уақыт режимінде бақылайтын өнеркәсіптік бақылау желілері бойынша байланыстырылған құрылғылардан түсетін барлық деректермен жұмыс істеу.

Жасанды интеллектпен басқарылатын BBU арқылы желі операцияларын автоматтандыру

AI-қуатталатын BBUs автоматты түрде спектрді бөледі, төтенше жағдайлар қызметтеріне басымдық береді және трафиктің бітелуі кезінде оны қайта бағыттайды. Стресс-тестерде бұл жүйелер қолжетімділікті 99,999% деңгейінде сақтап, қолмен шешім қабылдауды 83% азайтты. Қамтамасыз етушілер техниктердің сұрақтарын нақты уақыт режиміндегі диагностикаға аударатын табиғи тілді өңдеу (NLP) интерфейстерін қолдану арқылы ақауларды жоюды 22% жылдам орындайды.

Ақылды BBU жаңартулары арқылы Автономды желілерге дайындалу

Қазіргі уақытта соңғы негізгі жиілікті блоктар өзін-өзі баптайтын телеком желілерін орындық трафик үлгілеріне сәйкес есепке ала отырып, сезімтал ақпаратты қауіпсіз сақтауға мүмкіндік беретін федеративті оқыту жүйелерімен жабдықталады. Мысалы, Жапониядағы Rakuten Mobile компаниясы бағдарламалық анықталған BBUs-қа өткен кезде 5G дербес желісін іске қосу уақытын шамамен 35% қысқартты. Бұл ақылды платформалардың шынымен қызықты жағы – өздігінен ойлай алатын желілерге негіз болуы. Дождь қатты жауған кезде немесе футбол ойындарының уақытында мыңдаған адамдар стадиондарға жиналған кезде радиотаспа сигналының күшін автоматты түрде реттеуін елестетіңіз.