Kif Tagħżel l-RRU Iżol li jiddiventa għall-Torrijiet tal-Kumunikazzjoni?

Fhim tal-Kompitu tal-RRU fi Netwerks Moderni ta’ Aċċess Raddju

Funzjoni tal-unità raddju remota (RRU) fil-RAN moderni

L-unitajiet tar-radju remoti, jew RRUs, jagħmlu linkijiet essenzjali li jikkonnettaw il-proċessar bażiku diġitali mal-trasmissjonijiet attwali ta' frekwenza radjo fil-Netwerks ta' Aċċess tar-Radju. Dawn id-dispożittivi jieħdu sinjali diġitali mill-unità bażika u jittrasformawhom f’waves RF li jistgħu jimxu permezz tal-arja. Jikkumplikaw ukoll bil-kontrarju għall-sinjali li jilqu minn telafuni tal-utenti. Meta jinkisbu qrib l-antenni, il-RRUs inaqsu d-differenza tal-alimentatur b’il-mod 4 dB kull 100 metru fid-differenzi ta’ frekwenza madwar 2.6 GHz. Skont xi studju mill-Ponemon fl-2023, dan il-pożizzjonament iżid il-kwalità tas-sinjal b’il-mod 22% dibar karigi fejn kollha ċentralizzati. Produtturi kbir issa jabbuldaw konvertituri DAC/ADC sofistikati direttament fil-RRUs tagħhom flimkien ma’sistemi tajba tat-tazzif. Dan isir biex jistgħu jimmanaw diversi bandi ta’ frekwenza allokteż meta jżommu l-latency taħt 70 nanosekonda, li huwa importanti ħafna għall-applikazzjonijiet veloċi ta’ 5G li kollha nixnu narraw.

Komponenti Ewlenin ta’ Stazzjon Bażi: Fejn Jinsab l-RRU

Il-bażi stazzjonijiet moderni jikkonsistu f’tliet elementi ewlenin:

• Arranġament tal-Antenna : Jikkumplikxa ir-radjazzjoni/riċeviment tal-mewġa elettromagnetika
• RRU : Jipproċessa sinjali RF (konverżjoni 'fuq'/'isfel', amplifikazzjoni) fil-lokalità tal-antenna
• BBU : Jiddummma l-pila protokollarja, korrezzjoni tal-erori, u sigurtà tan-network

Din l-arkitettura distribwuta tonqos il-konsum tal-enerġija b’18–35% dibbarna magħmul ma’ stazzjonijiet makro tradizzjonali, kif dokumentat fit-trials ta’ effiċjenza enerġetika RAN tas-sena 2024. Il-kaxxa esterna pronta għall-użu barra tal-bini tal-RRU tippermett id-diplojament fi ħofra ta’ 1–5 metri mill-antenni, li hija neċessarja għal frekwenzi millimetriku fejn l-attenuazzjoni atmosferika jaqbdu 15 dB/km.

Separazzjoni tal-Unità tal-Banda Baża (BBU) u RRU: Evoluzzjoni arkitettonika

Id-disaggregazzjoni tal-BBU-RRU tirrappreżenta tibdil fundamentali minn stazzjonijiet bażi integrati, li jippermetti:

Billiċentjar tal-BBU f'faċilitajiet siguri filwaqt li jidistribwixxu RRUs madwar sitijiet tat-torri, l-operaturi jilħqu aġġornamenti tal-qiegħ 92% iktar malajr permezz ta' rikonfigurazzjoni tar-radju definita bl-softwer. L-implementazzjonijiet reċenti ta' C-RAN juru kif din is-separazzjoni tappoġġja l-ebilansjar tad-dawl dinamiku fuq 64–256 RRU kull pool BBU, jiżgura l-effiċjenza spettrali għall-deployments urbani densi.

Funkzjonijiet Ewlenin u Kapaċitajiet ta' Proċessar tas-Senjal tal-RRU

Proċessar tas-Senjal tal-Downlink u tal-Uplink fil-RRU

L-unitajiet tar-radju fir-rebbiegħa jew RRUs jikkontrollaw iż-żewġ modi ta' proċessar tas-sinjali li huwa importanti ħafna kif is-sistemi moderni tal-RAN jaħdmu dawn il-ġurnata. Meta jibbgħatu dejta komuni mis-network, dawn l-unitajiet jieħdu dawk is-sinjali diġitali li jgħorru mil-BBU u jittrassformawhom f’ondi tar-radju effettivi permezz ta’ metodi sofistikati ta’ modulazzjoni. U meta jirċievu dejta li tirtorna ‘il fuq, huma bażikament jirreversaw dan il-proċess billi jieħdu s-sinjali ta’ frekwenza tar-radju u jittrassformawhom mal-kimkien f’forma diġitali sabiħ il-BBU ikunu jistgħu nifhmu kollha. Il-fatt li l-RRUs jistgħu jagħmlu ż-żewġ direzjonijiet fl-istess waqt ifisser li nikbru komunikazzjonijiet veloċi ħafna b’praktikament ebda vlokkaġġ. Ir-rati tal-żball ibqgħu baxxi ħafna wkoll, xi ħdejn 0.001% jew aħjar fil-bosta sistemi tal-5G. Dan jgħin biex iżżomm kollu sinkronizzat anke meta jkunu hemm eluf ta’ apparati konnessi fl-istess ħin mingħajr ma jsebħ dal-kwalità tas-servizz.

Funkzjonijiet tal-Front-End tal-RF: DAC, ADC, Tiftix/Sokk, Filtrar

Il-front-end tal-RFU jirrikjedi fuq erbat komponenti ewlenin:

1. Konvertituri Diġitali-għal-Analogiku (DACs) : Jitransformaw sinjali diġitali I/Q f'formoli analogiċi
2. Konvertituri Analogiku-għal-Diġitali (ADCs) : Jikkaptjaw sinjali analogiċi waqt li jkunu qed jidħlu għall-ipproċessar diġitali
3. Konvertituri ta' Frekwenza : Jiżżewwu s-sinjali bejn il-banda bażika u frekwenzi tal-karrier
4. Filtri ta' bandpass : Jneħħu l-interferenza barra mill-banda filwaqt li jżommu l-integrità tas-sinjal

Din il-komponenti jaħdmu flimkien biex jakkwistaw effiċjenza spettrali sa 8.2 bps/Hz fid-deplojimenti attwali tal-RAN multi-teknoloġija, superjuri b’37% fis-sistema tal-qorti fil-testijiet reali.

Prestazzjoni tal-Amplifikatur tal-Poter (PA) u Amplifikatur b’Baxx Nisjl (LNA)

Ir-RRU moderni jinkorporaw PA effiċjenti (effiċjenza ta' konverżjoni DC-RF ta' 90–94%) u LNAs super sensittivi (figuri tal-ħossja <1.2 dB) biex ikunu komplijanti mal-bilanki tal-kollegament meħtieġa għall-5G. Din il-kombinazzjoni tappoġġja:

• konfigurazzjonijiet massive MIMO 64T64R b’potenza totali ta’ 200W
• manejg tal-bandwiwd ta’ 160MHz fispettru FR1
• sensittivita’ tal-riċevitur ta’ -110dBm biex tiddettetta sinjali dwejqa b’mod affidabbli

Innovazzjonijiet fil-gestjoni tat-temperatura bħal tisjir bil-likwida u materjali b’bidla ta’ fażi jiżguraw funzjonament stabili fit-temperaturi ambjenti li jvarjaw minn -40°C sa +55°C.

Benefiċċji arkitettoniċi tal-RRU fid-diplojimenti D-RAN u C-RAN

Distributed RAN (D-RAN) kontra Centralized RAN (C-RAN): Ruolu tal-RRU

L-Unitajiet Rurali Rraddjo li ngħidu illi RRUs jagħmlu l-arkitetturi RAN iktar fleksibbli minħabba li jifrqdu funzjonijiet rradjo minn fejn isir il-proċessar tal-bażbanda. Meta ningħżu sistemi Distribwiti RAN, dawn l-unitajiet ikunu dritt ikkupljati mal-antenni fis-sits tal-ċelluli, u dan jgħin biex iżżommu s-sinjali analogi iktar qawwjin minflok isejħu wkoll huma jaqsdu permezz ta' kabiżi koassjali. Għall-konfigurazzjonijiet Centralizzati RAN, l-RRUs ikomplu jimxu qrib l-antenni imma issa jikkupljaw permezz ta' linji ta' fibra ottika għall-unitajiet proċessar ċentrali. Din il-konfigurazzjoni tista' tqissem ir-rekwiżiti tas-spazju fiżiku fis-sits b’madwar 40 fil-cent skont xi ripports industrijali mill-aħħar sena. Ikun D-RAN jew C-RAN, dawn l-unitajiet rurali jikbru ruol ewlieni biex iżżommu kwalità tajba tas-sinjal filwaqt li jagħmlu n-negozzi biżżejjed adattabbli biex jimmexxi kull tip ta' bidla li tġej kompla fl-futur.

Tnaqqis tal-Persentali tal-Feeder u Ttiju tan-Neħħa Enerġetika bil-Pożizzjoni tal-RRU

Meta li l-unitajiet tar-radju remoti ikunu pożizzjonati kompluti qrib il-antenni, id-dħul tas-sejħa jinżel madwar 90% dibar raġunijiet tal-konfigurazzjonijiet iktar antikas, li jagħmel differenza reali għall-effiċjenza enerġetika totali. Il-kabli iktar qasir ifisser in-nuża ta' potenza RF tinqas ukoll. Minflok tilgħab 15 sa 20% tal-enerġija totali permezz ta’ dawn it-triq twal, issa aħna naraw inqas minn 5% ta’ dħul, speċjalment meta jaħdmu b’sinjali ta’ frekwenza ogħla. Benefiċċju ieħor jġib riduzzjoni fil-bżonnijiet ta’ tisxija minħabba li dawn ir-RRU fatt jagħmlu xogħol tajjeb barra mingħajr il-bżonn ta’ kaxxi kontrollati temperaturament komplikati. Ingjiniera tal-qiegħda irrappurtaw li dan l-arranġament iqissem ir-riżorsi ta’ mantennanza matul il-xahar tas-sajf iktar sħan meta s-sistemi tat-tisxija normalment ikollhom diffikultà biex jilħqu r-rata.

Skalabbiltà u Fleksibbiltà tad-Diplojment fl-Ambjenti RAN Virtualizzati

Il-Unitajiet Riedju Remote (RRUs) tal-lum jaħdmu tajjeb ma’ setups cloud native danki standardi bħal eCPRI. Dan jagħniż li jiġi ppuljar ir-riżorsi dinamikament fuq netwerks ta’ provduri differenti. In-natura modulari ta’ dawn il-unitajiet tfisser li l-operaturi jistgħu jżidu l-kapaċitá gradwalment mingħajr li jbiddlu l-istrutturi tat-torri, xi ħaġa importanti ħafna meta jiġi espandut il-kapaċitá 5G mMIMO u jiġi implimentat il-carrier aggregation. Meta nikkunsidraw soluzzjonijiet ta’ RAN virtualizzat jew vRAN li jinkludu RRUs, testijiet industrijali wrew li jinżlu servizzi madwar 30 fil-cent iktar malajr komparati ma’sistemi antiki tal-minn qatt.

Appoġġ ta’ Frekwenza u Teknoloġija għal Netwerks Multi-Ġenerazzjonali

Kumpatibilità tal-Bandi tal-Frekwenza u Kunsiderazzjonijiet dwar l-Effiċjenza tas-Spettru

Il-latest Remote Radio Units joffru effiċjenza tal-spektru ta' madwar 30 fil-cent iktar tajba komparati ma' sistemi iktar antiki minħabba li jaħdmu fuq frekwenzi li jvarjaw minn 600 MHz sal 6 GHz. Dan il-fax-xejn wiesa' jfisser li l-operaturi tan-network jistgħu jkomplu jużaw dak li diġà għandhom f'termini ta' riżorsi tal-spektru skont kif jimxu lejn teknoloġija ta' 5G New Radio. B'RRU b’banda wiesa', ħafna bandi ta' frekwenza distinti jiġu magħquda fuq pezz wieħed ta' hardwer. Dan inaqs l-ispersjoni tal-equipment f'sits tal-celluli u jisparja madwar 19% fl-użu tal-enerġija kull settur skont xi studju reċenti ppubblikat fil Wireless Infrastructure Journal l-aħħar sena.

Appoġġ Multi-Band u Multi-Teknoloġija (2G/3G/4G/5G) fil RRU

Il-RRU ewlijiens issir kontemporaneeament GSM (2G), UMTS (3G), LTE (4G), u sinjali 5G NR permezz ta' arkitetturi ta' radio ddifinita bil-programm (SDR). Din il-kompatibilità rieda telimina bżonn ta' kateni paralleli ta' radio, bħal imur fit-tabella hawn taħt:

Netwerks futuri: Skalabbiltà tra bandi u operaturi

Id-disinni modulati tal-RRU jagħtulu l-possibilità lill-operaturi li jattivaw bandi ta' frekwenza ġodda permezz ta' aġġornamenti tal-programm mingħajr beżgħa, riduċendo l-visituri tat-torri b’62% ( Survey tal-Operaturi tal-Netwerk Mobili 2024 ). Il-kapaċitajiet ta' kondiviżjoni tas-spektru bejn operaturi differenti fl-ismijiet l-aktar reċenti jsiru possibbli l-allocar dinamiku ta' bandi mqassra, jiċċeleraw ir-rwol tat-5G b’89% f’mediji multi-operattori.

Integrazzjoni ma' Antenni Avvanzati: Prontezza għall-MIMO u l-Beamforming

Tgħallim MIMO u Beamforming permezz ta' Disinni Avvanzati tal-RRU

L-aktar Unitajiet Riedu Remote (RRUs) ġodda jagħmlu l-Massive MIMO possibbli permezz tat-teknoloġija built-in tal-formazzjoni ta' beam adattiv u konfigurazzjonijiet multipli ta' anten. Dawn il-unitajiet jaħdmu mal-kampagni kbira ta' 64 trasmissjoni, 64 riċevitur biex punta komplutament is-sinjali fejn ikollhom jeħtieġu jilgħu, li jżid il-kwantità tad-data li tista' tilgħab fl-istess spazju tal-frekwenza dibattuta mad-devizji iktar antiki. Testijiet xi ftit magħmulin l-aħħar sena wrew ukoll xi ħaġa impressionant. In-netwerks li jużaw dawn il-RRUs avvanzati b’tmien livelli ta’ separazzjoni tas-sinjali waslu għal velloċitajiet ta’ madwar 3.8 gigabit kull sekonda fi ambjenti urbani partikolarment affollati. Dan it-tip ta’ prestazzjoni jagħmel differenza kbira meta jitentat li jkunu kollha konnessi mingħajr li jħallu matul il-perjodi ta’ utlizzazzjoni massima.

Integrazzjoni ta’ Unitajiet ta’ Formazzjoni ta’ Beam (BFUs) u Moduli ta’ Antenna

Il-blokki tal-beamforming jew l-Unitajiet BFU jaħdmu flimkien ma' trasformaturi tal-fażi u mplifikaturi tal-quddiem all-intern ta' unitajiet radio remote (RRUs) biex jidirigw il-signali b’akuratezza ta’ madwar plus jew minus 2 grad fuq frekwenzi tal-onni millimetriċi tal-5G. Ikber dan il-livell ta’ kontroll jagħmel differenza reali – operaturi juru li hemm madwar 65 fil-cent inqas ta’ interferenza meta aktar minn provditur ta’ servizz ikkomdividi l-istess żona, filwaqt li l-kobertura tal-cellola tespandi madwar 18 fil-cent iktar minn qabel. Fil-prospettiva ta’ quddiem, RRUs ġodda qed iddisinjaġġjaw b’moduli anten integrati li jgħaqqdu dawk il-komponenti kollha f’unitá kompatta waħda għall-użu barra. Din l-integrazzjoni tnaqqas is-spesijiet tal-instalazzjoni sinifikantement, tisparjaż lil kumpaniji madwar 40 fil-cent iktar minn isistemi tradizzjonali fejn kollha kellha tkun installata separatament. Il-kamp jintlagħab ċertament lejn dawn is-soluzzjonijiet konsolidati minħabba li joffru benefici fil-prestazzjoni u sparjiż sinifikanti.

Mmaniġjar Termiku u tal-Korrenca fl-Installazzjonijiet RRU Barra

Il-RRU tal-wieħed barrani jipperdow sa 300W matul operazzjonijiet attivi ta' MIMO, u jeħtieġu ħolm li jkunu b’karrozzerija bil-kaxxa bil-ilma u sistemi tal-flus ta’ aer jewwa l-AI biex iżgħar id-temperatura taħt 45°C. Il-mudelli avvanzati jilħqu effiċjenza tal-enerġija ta' 94% bill-użu ta’ amplifikaturi tal-quddiem ta’ nitridju tal-gallju (GaN) u regolazzjoni tad-dħul adattabbli għall-kargha, li tonqos il-OPEX annwali b’$7,200 kull unità skont il-benchmarking tas-sustenibbiltà tat-telekomunikazzjoni tal-2023.