बेसब्यान्ड युनिटले संचार उपकरणको प्रदर्शनलाई कसरी बढावा दिन्छ?

5G सिग्नल प्रोसेसिङमा बेसब्यान्ड युनिटका मुख्य कार्यहरू

रियल-टाइम सिग्नल प्रोसेसिङ: 5G नेटवर्कमा उप-१०ms ल्याटेन्सी सक्षम पार्नु

बेसबैंड एकाइहरूले कठोर समय सीमाभित्र हुन आवश्यक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिङ कार्यहरू सम्हाल्छन्, जसले आत्म-चालित कारहरू र कारखाना स्वचालन प्रणालीहरू जस्ता 5G अनुप्रयोगहरूमा आवश्यक धेरै छिटो प्रतिक्रिया समय प्राप्त गर्न आवश्यक बनाउँछ। यी एकाइहरूले 2 मिलिसेकेन्डभन्दा कम समयमा आफ्नो भौतिक परतको काम सम्पन्न गर्छन्, जसले 3GPP मानकहरूले तोकेको 10 मिलिसेकेन्डको सीमाभित्र तीर तिर सिग्नलको कुल ढिलाइ राख्न मद्दत गर्छ। समानान्तर प्रोसेसिङ र विशेष हार्डवेयर बूस्ट जस्ता तकनीकहरूको प्रयोग गरेर BBUs ले परिस्थितिको अनुसार आफ्नो स्रोत प्रयोग लचिलो ढंगले समायोजन गर्न सक्छन्। यसको अर्थ उनीहरू रुसल घण्टाहरू वा प्रमुख घटनाहरूका बेला नेटवर्कहरू धेरै व्यस्त भए पनि सुचारु रूपमा चलिरहन्छन्।

डिजिटल सिग्नल पाइपलाइन: मोडुलेसन, च्यानल कोडिङ, र MIMO प्रिकोडिङ

Bbu को डिजिटल सिग्नल पाइपलाइनले सिग्नल अखण्डता र वर्णक्रम दक्षता अधिकतम गर्न तीन मुख्य कार्यहरू एकीकृत गर्छ:

1. मोडुलेसन qAM-256 र QAM-1024 जस्ता उच्च-क्रमका योजनाहरू प्रयोग गरेर डाटालाई सघन रेडियो तरंगहरूमा संकेतीकरण गर्छ
2. च्यानल कोडिङ एलडीपीसी र पोलर कोडहरूसँग 4G टर्बो कोडहरूको तुलनामा बिट त्रुटि दरलाई 68% सम्म घटाउँछ
3. MIMO प्रीकोडिङ बुद्धिमत्तापूर्ण बीम स्टियरिङलाई सक्षम बनाउँछ, जसले स्पेक्ट्रल दक्षतालाई 3.1x ले बढाउँछ (मोबाइल एक्सपर्ट्स 2023)
   यी प्रक्रियाहरूले सघन शहरी वातावरणमा प्याकेट हानि न्यूनतम पार्छ र उच्च थ्रूपुट कायम राख्छ।

केस अध्ययन: शीर्ष-स्तरीय BBU ले शहरी 5G डिप्लोइमेन्टमा अपलिङ्क लेटेन्सीलाई 42% ले घटायो

टोकियोमा अग्रणी निर्माताको BBU 6630 को 2023 को क्षेत्र परीक्षणले भर्चुअलाइजेसन र मेसिन लर्निङ-संचालित ट्राफिक पूर्वानुमान मार्फत महत्त्वपूर्ण प्रदर्शन लाभ देखायो। प्रणालीले प्राप्त गर्यो:

• औसत अपलिङ्क लेटेन्सीमा 42% को कमी (9.2ms बाट घटेर 5.3ms)
• सेल-एज थ्रूपुटमा 17% सुधार
• हस्तांतरणको समयमा 31% कम ड्रप गरिएका कनेक्शन हस्तांतरणको समयमा
  यी परिणामहरूले उच्च-घनत्व शहरी तहमा विशेष गरी, विश्वसनीय 5G नेटवर्कको संगणनात्मक कोरको रूपमा BBU को भूमिकालाई पुष्टि गर्छन्।

BBU-संचालित नेटवर्क प्रदर्शन: छिटो प्रतिक्रिया, उच्च गति, र दक्षता

केन्द्रीकृत RAN (C-RAN): BBU भर्चुअलाइजेसन मार्फत गतिशील स्रोत समूह

क्लाउड रेडियो एक्सेस नेटवर्क वा सी-आरएन सेटअपले केही सेल साइटहरूका लागि प्रोसेसिङ पावरलाई समूहमा जोड्ने भर्चुअल बेसब्यान्ड युनिटहरू प्रयोग गर्दछ, जसले हरेक ठाउँमा अलग-अलग बक्सहरू राख्ने आवश्यकता मेटाउँछ। यसले गर्दा हामीले पहिले देखेका अलग-थलग पडेका हार्डवेयर सेटअपहरू हट्छन्, चलाउने खर्चमा लगभग ३० प्रतिशत सम्म कमी आउँछ, र वास्तविक समयमा आवश्यकतानुसार कार्यभार सार्न सम्भव हुन्छ। जब नेटवर्क ट्राफिकमा अचानक वृद्धि हुन्छ, प्रणालीले नजिकैका अन्य सेलहरूबाट उपलब्ध अतिरिक्त क्षमता लिएर आवश्यकता भएको ठाउँमा पठाउन सक्छ जहाँ तिनीहरू पूर्ण रूपमा प्रयोग नभएको हुन्छ। नतिजा? उत्पादकत्व पहिलेको तुलनामा लगभग तीन गुणा सम्म बढ्छ, नयाँ उपकरण किन्नु पर्ने आवश्यकता बिना नै। यसको बारेमा सोच्न गएमा काफी प्रभावशाली लाग्छ।

एडवान्स्ड बीबीयू नियन्त्रणबाट सक्षम विशाल मिमो समन्वय र स्पेक्ट्रल पुन: प्रयोग

उन्नत बीबीयू एल्गोरिदमले सटीक बीमफर्मिङ र स्पेशियल मल्टीप्लेक्सिङ प्रदान गर्न सयौं एन्टेना तत्वहरूलाई समन्वय गर्दछ। यसले धेरै प्रयोगकर्ताहरूलाई एकै समयमा एउटै आवृत्ति बैण्ड साझा गर्न अनुमति दिन्छ, जसले गर्दा स्पेक्ट्रल दक्षता 47% ले बढ्छ। दिशात्मक सिग्नल केन्द्रितकरणले हस्तक्षेपलाई न्यूनतममा लगाउँछ, 99.999% विश्वसनीयता बनाइराख्दै 5 गुणा घना नेटवर्क तहहरूलाई समर्थन गर्दछ—जुन मिशन-आधारित अनुप्रयोगहरूका लागि महत्त्वपूर्ण छ।

मुख्य प्रभाव :

• प्रतिक्रिया समयमा कमी: औद्योगिक आइओटीका लागि 10ms भन्दा कम
• थ्रूपुट स्केलिङ: mmWave तहहरूमा प्रति सेल 40 जीबीपीएस
• ऊर्जा दक्षता: वितरित रेनको तुलनामा प्रति गीगाबाइट 60% कम शक्ति

बेसब्यान्ड युनिट प्रदर्शनलाई शक्तिशाली बनाउने प्रमुख हार्डवेयर घटकहरू

एफपीजीए/एएसआईसी एक्सेलेरेसन: पुराना x86 प्रणालीहरूको तुलनामा उच्चतर एफएफटी थ्रूपुट प्राप्त गर्दै

फील्ड प्रोग्रामेबल गेट एर्रे (FPGAs) र एप्लिकेशन स्पेसिफिक इन्टिग्रेटेड सर्किटहरू (ASICs) ले 5G संकेतहरू वास्तविक समयमा समात्न आवश्यक कम्प्युटिङ शक्ति प्रदान गर्दछ, जसले पुराना x86 प्रणालीहरूलाई चाँडो काम गर्न र समग्रमा कम ऊर्जा प्रयोग गर्नमा पछाडि छोड्छ। यी विशेष उद्देश्यका चिपहरूले एकै समयमा प्रक्रिया गर्न सकिने कार्यहरूका लागि गति बढाउँछन्, जस्तै सबैले कुरा गर्ने फास्ट फोरियर ट्रान्सफर्म गणनाहरू, जुन अहिले हामीले सबैतिर देख्ने ठूला MIMO सेटअपहरूमा मोडुलेशन र डिमोडुलेशन सही गर्न लगभग आवश्यक छ। जब कम्पनीहरू साधारण CPU बाट हटेर FPGA वा ASIC समाधानहरूमा सारिन्छन्, तब तिनीहरूले मुख्य प्रोसेसरबाट भारी कार्यहरू हटाउँछन्। यस दृष्टिकोणले प्रोसेसिङ ढिलाइ घटाउँछ र बिजुलीको पनि धेरै बचत गर्छ। केही अध्ययनहरूले यी प्रविधिहरू तैनाथ भएका शहरी क्षेत्रहरूमा लगभग एक तिहाई देखि आधासम्म शक्ति प्रयोगमा कमी देखाएका छन्।

आधुनिक BBU डिजाइनमा प्रोसेसर, DSP, मेमोरी र इन्टरफेस एकीकरण

आजकलका बेसब्यान्ड युनिटहरूले धेरै कुरा एकै बक्समा समाएका छन् - बहु-कोर प्रोसेसरहरूलाई विशेषीकृत डिजिटल सिग्नल प्रोसेसरहरूको साथ राख्ने, उच्च गतिको मेमोरीको प्रचुर मात्रा, र एक नै साफा प्याकेजमा समाएका विभिन्न प्रकारका मानक कनेक्शनहरू। सिग्नलहरूलाई मोडुलेट गर्न, तिनीहरूलाई फेरि डिमोडुलेट गर्न, र जटिल च्यानल कोडिङ कार्यहरू सम्हाल्नका लागि DSP ले ठूलो काम गर्दछ। त्यस्तै, सामान्य प्रोसेसरहरूले नेटवर्क स्लाइसहरू प्रबन्धन गर्ने र अन्य उच्च स्तरीय प्रोटोकल सम्बन्धी कार्यहरू सम्हाल्दछन्। आउँदो विशाल रेडियो आवृत्ति डाटालाई सम्हाल्नका लागि सिङ्क्रोनस DRAM बफरको रूपमा काम गर्दछ, २०० गिगाबिट प्रति सेकेण्डभन्दा बढीको गतिलाई सम्हाल्दछ जसले ट्राफिकको चरम मात्रामा पनि सबै कुरा रोकिनबाट जोगाउँछ। र कनेक्शनको कुरा गर्दा, यी सबै कुरा सजिलै सँगै काम गर्न धेरै महत्त्वपूर्ण इन्टरफेसहरू संलग्न छन्।

• eCPRI : कम विलम्बता भएको फ्रन्टहल कनेक्टिभिटी सक्षम पार्दछ
• 25GbE : ब्याकहल एग्रिगेशनलाई समर्थन गर्दछ
• PCIe Gen4 : उच्च-गति इन्टर-चिप संचारलाई सुविधा प्रदान गर्दछ
  यो घनिष्ठ एकीकृत डिजाइनले बस कन्टेन्शन हटाउँछ, अत्यन्त विश्वसनीय अनुप्रयोगहरूका लागि 100µs भन्दा कम निर्धारित विलम्बता सुनिश्चित गर्दछ।

बेसब्यान्ड युनिटहरूका रणनीतिक फाइदाहरू: मापनीयता, ऊर्जा दक्षता, र भविष्यको लागि तयारी

ओ-आरएनका व्यापारिक समझौताहरू: विघटन र बीबीयू प्रदर्शन स्थिरताको बीचमा सन्तुलन

ओपन रेनको अवधारणा वास्तवमै हार्डवेयरलाई सफ्टवेयर घटकबाट छुट्याएर बजारमा आउन थप भेण्डरहरूलाई प्रोत्साहित गर्दछ र नवीनतालाई बढावा दिन्छ। तर, फरक उपकरणहरूमा बेसब्यान्ड युनिट प्रदर्शन स्थिर राख्ने प्रयासमा यस दृष्टिकोणले समस्या सिर्जना गर्दछ। मोड्युलर प्रणालीहरूले सजिलै स्केलिङ र विस्तार गर्न अनुमति दिन्छ, साथै यसले ऊर्जा खपतलाई लगभग ३० प्रतिशतले कम गर्न सक्छ, जुन हिजो वर्षको टेलिकम एफिसिएन्सी रिपोर्ट अनुसार हो। तर यी फाइदाहरू केही लागतमा आउँछन्। इन्टरफेस विशिष्टताहरूको सख्त अनुपालन गर्न आवश्यक हुन्छ, अन्यथा सिग्नल टाइमिङ परिवर्तन र अस्थिर डाटा स्थानान्तरण दरहरूमा समस्या हुनेछ। जहाँ मिलिसेकेन्डको महत्त्व हुन्छ, जस्तै आइओटी उपकरणहरू मार्फत जोडिएका कारखाना स्वचालन प्रणालीहरूमा, नेटवर्क प्रदायकहरूसँग सुरुदेखि अन्त्यसम्म सबै कुरा सहज रूपमा काम गर्न सुनिश्चित गर्न बाहेक कुनै छनौट छैन। बीबीयूहरूको रणनीतिक तवरले तालुक गर्नु भनेको खुला प्लेटफर्महरूले अनुकूलनको दृष्टिकोणबाट प्रस्ताव गर्ने कुराहरू र आगामी ५जी-एडभान्स्ड विशिष्टताहरूको कठोर प्रदर्शन आवश्यकताहरू र अझै परिभाषित नभएको ६जी मानकहरूलाई पूरा गर्न आवश्यक कुराहरू बीचको मीठो ठाउँ खोज्नु हो।