Cum puteți asigura compatibilitatea între RRU și BBU în rețeaua dvs.?

Înțelegerea relației funcionale dintre RRU și BBU

Rolul Unității de Bandă de Bază (BBU) în rețelele moderne de acces radio

În inima rețelelor de acces radio se află unitatea de bandă de bază sau BBU, care servește practic ca otak al tuturor acestor operațiuni complexe. Se ocupă de protocoale importante precum PDCP (adică Protocolul de Convergență a Datelor în Pachete, pentru cei care țin evidența) și RLC (Controlul Legăturii Radio). Ce fac acestea de fapt? Ei gestionează lucruri precum corectarea erorilor atunci când apar, comprimarea dimensiunii datelor pentru ca acestea să circule mai rapid și determinarea modului optim de alocare a resurselor în timp real. Întregul proces menține conexiunea telefoanelor noastre în mod fiabil cu orice rețea la care sunt conectate. Acum, cu apariția tehnologiei 5G, BB-urile au devenit și mai inteligente datorită unui element numit SDAP (Protocolul de Adaptare a Datelor de Serviciu). Această adiție nouă permite rețelelor să fie foarte precise în ceea ce privește cerințele de calitate a serviciului și să decidă ce tip de trafic beneficiază de prioritate, în funcție de serviciile care rulează într-un anumit moment.

Înțelegerea funcționalității RRU și integrarea acesteia în arhitectura stației de bază

Unitățile radio la distanță sau RRUs acționează în esență ca punct de conectare între semnalele digitale de bandă de bază cu care lucrăm și transmisiile reale de frecvență radio. Aceste unități sunt plasate de obicei destul de aproape de antene, adesea la nu mai mult de 300 de metri distanță. Ele preiau informația digitală provenită de la unitatea de bandă de bază și o transformă în ceva ce poate călători prin aer sub formă de unde analogice. De asemenea, gestionează funcții destul de avansate, cum ar fi tehnici de formare a fasciculului (beamforming) și procesarea MIMO (multiple input multiple output). Faptul că sunt atât de aproape de locul din care semnalele sunt efectiv emise face o mare diferență. Pierderea semnalului este redusă semnificativ, ceea ce este foarte important în special la benzile de frecvență înalte ale rețelelor 5G, în special frecvențele mmWave. Plasarea întregii procesări RF la marginea rețelei, în loc de locații centrale, ajută operatorii să utilizeze mai eficient resursele de spectru. În plus, reduce cablurile complicate necesare pentru instalații la scară largă în spații limitate.

Procesarea Semnalelor și Conversia între RRU și BBU în Sistemele 4G și 5G

Responsabilitățile de procesare a semnalului diferă semnificativ între 4G și 5G:

• 4G LTE : BBUs gestionează planificarea MAC și codificarea FEC, iar RRUs gestionează scheme de modulație de bază precum QPSK și 16QAM.
• 5G NR : RRUs preiau sarcini mai avansate, cum ar fi precodarea massive MIMO și procesarea parțială la nivelul stratului fizic (PHY), reducând nevoia de lățime de bandă fronthaul cu până la 40% în comparație cu sistemele CPRI 4G tradiționale (3GPP Release 15).

Această schimbare permite o utilizare mai eficientă a capacității fronthaul și susține cerințele sporite de debit ale aplicațiilor 5G.

Impactul Divizărilor Funcționale în BBU (de exemplu, Divizările O RAN precum FH 7.2 și FH 8)

Divizările funcționale definite de Alianța O RAN reconfigurează modul în care este distribuită procesarea între BBU și RRU:

• Divizare 7.2 (FH 7.2) : RRU-ul gestionează funcțiile inferioare ale stratului fizic (PHY), cum ar fi FFT/iFFT și eliminarea prefixului ciclic, necesitând o lățime de bandă fronthaul mai mare (până la 25 Gbps), dar menținând controlul centralizat.
• Divizare 8 (FH 8) : Procesarea completă PHY se mută către RRU, reducând nevoia de fronthaul la aproximativ 10 Gbps, cu prețul unei creșteri de 15% în latență (O RAN WG1 2022).

Aceste separări flexibile permit operatorilor să optimizeze costurile, performanța și scalabilitatea în medii multi-vendor, mai ales în cadrul arhitecturilor de rețea de acces radio virtualizată (vRAN).

Protocoale de interfață Fronthaul: CPRI vs. eCPRI pentru conectivitatea și controlul RRU-BBU

Protocolul Common Public Radio Interface (CPRI) pentru conectivitatea și controlul RRU-BBU

CPRI rămâne soluția de referință pentru conexiunile de tip fronthaul în majoritatea rețelelor 4G de astăzi. Practic, tot procesarea la nivelul stratului PHY are loc la capătul BBU, în timp ce aceste eșantioane digitale I/Q sunt transmise către RRU prin linii dedicate de fibră optică. Sistemul poate gestiona timpi de latență extrem de reduși, sub 100 de microsecunde, și oferă capacități impresionante de bandă, ajungând la aproximativ 24,3 gigabiți pe secundă pe sector. Acest lucru ajută la menținerea unei performanțe constante în diverse condiții ale rețelei. Dar există un inconvenient aici, colegi. Întreaga configurație este destul de inflexibilă din cauza arhitecturii sale rigide. Pe măsură ce trecem la implementarea rețelelor 5G, acest aspect devine o problemă, deoarece noile rețele necesită soluții mult mai adaptabile, capabile să echilibreze dinamic sarcinile și să se integreze fluent cu infrastructura cloud. Mulți operatori întâmpină deja dificultăți în încercarea de a extinde sistemele lor actuale bazate pe CPRI pentru a satisface cerințele generației următoare.

Evoluția de la CPRI la eCPRI în rețelele RAN virtualizate (vRAN) și rețelele 5G

În răspunsul la deficiențele CPRI tradițional, industria a propus eCPRI încă din 2017. Această versiune mai nouă funcționează pe bază de pachete, nu pe fluxuri brute de date I/Q, ceea ce reduce în mod semnificativ nevoia de bandă pentru fronthaul – aproximativ cu 70% conform majorității estimărilor. Ceea ce face ca eCPRI să iasă în evidență este modul în care gestionează acele divizări funcionale, în special configurații precum Opțiunea 7.2x O-RAN, unde o parte din procesarea nivelului fizic este mutată către partea RRU. Acest lucru contribuie efectiv la creșterea eficienței generale a sistemului. Cel mai important, eCPRI rulează peste rețele standard Ethernet/IP, astfel încât operatorii pot partaja infrastructura de transport între diferite servicii și pot implementa soluții definite prin software atunci când este necesar. Totuși, există unele provocări reale legate de obținerea unei integrări perfecte. O analiză recentă a pieței din finalul anului 2023 a arătat că aproximativ una din cinci instalații multi-vendor întâmpină probleme în timpul integrării, deoarece furnizorii implementează specificațiile în moduri diferite, creând bariere de compatibilitate pe care nimeni nu le dorește să le gestioneze.

Implicațiile lățimii de bandă și ale latenței pentru interfețele Fronthaul CPRI/eCPRI

CPRI funcționează foarte bine în situațiile cu latență scăzută pe care le întâlnim în configurațiile tradiționale D RAN, dar apare o problemă atunci când vine vorba de cerințele de bandă. În special orașele se confruntă cu această problemă, deoarece toate aceste date afectează semnificativ infrastructura de fibră existentă. Aici intervine eCPRI, cu abordarea sa bazată pe Ethernet, ceea ce facilitează scalarea și o face mai ieftin de implementat, deși necesită o toleranță puțin mai mare la latență în comparație cu CPRI standard. Atunci când analizăm aplicații URLLC, cum ar fi sistemele de automatizare industrială sau mașinile autonome, inginerii au început să folosească metode hibride de sincronizare. Aceste abordări mențin precizia temporizării suficient de ridicată pentru operațiunile critice, păstrând în același timp beneficiile oferite de fronthaul-ul bazat pe pachete în ceea ce privește flexibilitatea și performanța.

Modele de arhitectură a rețelei și impactul acestora asupra integrării RRU-BBU

Integrarea RRU și BBU în arhitecturi 4G D RAN versus arhitecturi centralizate C RAN

Peisajul integrării RRU și BBU este dominat în principal de două abordări: RAN distribuit (D RAN) și RAN centralizat (C RAN). În rețelele 4G care folosesc D RAN, de obicei găsim BBUs și RRUs așezate împreună la fiecare locație de celulă, formând stații de bază autonome. Această configurație este simplă din punct de vedere al instalării și sincronizării, dar are dezavantaje precum hardware duplicat între site-uri și consum crescut de energie. Pe de altă parte, C RAN adoptă o abordare diferită, adunând toate aceste BBUs în locații centrale. Acest grup comun de resurse de procesare permite operatorilor să-și utilizeze echipamentele mai eficient. Cercetări recente din 2023 indică faptul că trecerea la C RAN poate reduce cheltuielile cu energia cu aproximativ 28%. Totuși, există o problemă: aceste sisteme necesită conexiuni fronthaul puternice, capabile să gestioneze fluxuri masive de date, undeva între 10 și 20 Gbps trafic CPRI care circulă între RRUs remote și BBUs centralizate.

Impactul RAN virtualizat (vRAN) asupra evoluției RRU în 5G

Tehnologia Virtualized Radio Access Network (vRAN) transformă în esență Unitatea de Bandă de Bază (BBU) într-un software care rulează pe servere comerciale obișnuite, în loc de echipamente specializate. Această separare permite operatorilor să scaleze resursele după necesități, să lanseze actualizări mai rapid și să nu fie blocați cu echipamente proprietare scumpe. În ceea ce privește rețelele 5G, vRAN promovează noi metode de împărțire a funcțiilor, cum ar fi configurația FH 7.2 din standardul O RAN. Prin această abordare, anumite procese ale stratului fizic pot fi mutate efectiv mai aproape de Unitatea Radio Remotă (RRU). Luați exemplul testului de teren realizat de Verizon în 2024 — au observat o reducere de aproximativ 40 la sută a întârzierii în transmisia semnalului atunci când au utilizat aceste RRUs compatibile care gestionează procesarea pe straturi diferite. Rezultatele arată clar cum virtualizarea funcționează în tandem cu capacitățile inteligente de procesare distribuită.

Standardele O RAN și influența lor asupra interoperabilității și deschiderii legăturii ascendente (fronthaul)

Alianța O RAN se concentrează pe crearea unor ecosisteme deschise de rețele radio de acces, în care diferite echipamente funcționează împreună fără probleme. Aceștia au dezvoltat standarde precum Open Fronthaul (OFH), care permit producătorilor diferiți să colaboreze eficient. Luați, de exemplu, specificația pentru împărțirea 7.2x, care stabilește reguli clare privind aspectul datelor IQ și al mesajelor de control, permițând astfel combinarea unităților radio remote cu unitățile de bandă de bază provenite de la producători diferiți. Un raport recent al GSMA din 2025 a relevat un lucru destul de impresionant: rețelele construite cu componente conforme O RAN au rezolvat problemele cu 92 la sută mai rapid, datorită instrumentelor comune de monitorizare disponibile peste tot. Și mai există vești bune. Testele inițiale arată că atunci când inteligența artificială coordonează între RRUs și BBUs, eficiența spectrului crește cu 15-20 la sută. Aceste cifre subliniază cu tărie importanța deschiderii și automatizării în peisajul actual al telecomunicațiilor.

Depășirea provocărilor de interoperabilitate ale furnizorilor în implementările RRU BBU cu mai mulți furnizori

Provocări datorate hardware-ului și software-ului proprietar în ecosistemele RRU BBU

Interfețele proprietare rămân o barieră majoră în implementările RAN cu mai mulți furnizori. Peste 62% dintre operatori raportează întârzieri în timpul integrării din cauza unor protocoale de control nealinate între furnizori (STL Partners 2025). Sistemele legacy se bazează adesea pe stive software specifice furnizorului care rezistă integrării cu medii native cloud și virtualizate, subminând agilitatea promisă de 5G și O RAN.

Asigurarea compatibilității echipamentelor între diferiți producători în rețelele de fronthaul

Adoptarea specificațiilor deschise de fronthaul O RAN reduce semnificativ riscurile de interoperabilitate. Rețelele care utilizează echipamente conforme obțin o integrare cu 89% mai rapidă decât cele care se bazează pe soluții proprietare. Factorii critici de compatibilitate includ:

• Sincronizarea temporizării într-o toleranță de ±1,5 μs
• Rata liniilor CPRI/eCPRI potrivite (între 9,8 Gbps și 24,3 Gbps)
• Algoritmi de partajare a spectrului partajat

Standardizarea asigură transferuri fără întreruperi și o performanță constantă între site-urile cu furnizori diferiți.

Studiu de caz: Integrare eșuată din cauza ratelor de linie CPRI necorespunzătoare

În 2023 a avut loc o problemă la implementare, unde s-a conectat un set RRU 4G pentru CPRI Opțiunea 8 care funcționa la 10,1 Gbps la un BBU pregătit pentru 5G care avea nevoie de eCPRI la 24,3 Gbps. Ce s-a întâmplat mai departe? O discrepanță majoră de lățime de bandă de aproximativ 58%, care a dus la probleme grave de calitate a semnalului, apărute în mod repetat. Analiza efectuată după producerea incidentelor a arătat că această situație haotică ar fi putut fi evitată dacă cineva ar fi verificat corespondența corectă a interfețelor înainte de instalare. Urmărirea recomandărilor standard privind documentația și efectuarea testelor adecvate de conformitate ar fi detectat această eroare din timp. Lucruri destul de elementare, dar care evident au fost trecute cu vederea în timpul configurării.

Practici recomandate pentru asigurarea compatibilității dintre RRU și BBU în timpul implementării

Verificarea prealabilă a protocoalelor de interfață și a cerințelor de sincronizare

Stabilirea compatibilității protocolului și a parametrilor de sincronizare este prioritară înainte ca orice lucrare de integrare să înceapă. Pentru inginerii care lucrează la aceste aspecte, verificarea acordului tuturor părților asupra standardelor de fronthaul, cum ar fi CPRI sau eCPRI, este foarte importantă. De asemenea, trebuie să se asigure că ratele simbolurilor sunt compatibile și să determine ce setări de compresie IQ sunt utilizate, lucru deosebit de important în situațiile mixte 4G și 5G pe care le întâlnim atât de des în prezent. Conform unor cercetări din anul trecut, aproximativ două treimi dintre toate întârzierile în implementare apar pentru că oamenii nu au verificat corespunzător toate elementele din faza inițială. Din acest motiv, testarea adecvată devine absolut esențială atunci când se încearcă conectarea unităților radio remote mai vechi cu unitățile de bandă de bază mai noi. Datele confirmă acest lucru, demonstrând cât de crucială este o pregătire temeinică.

Asigurarea calității fibrei optice și a integrității semnalului în conexiunile RRU-BBU

Legăturile cu fibră optică trebuie să respecte standardele ITU T G.652 pentru a păstra integritatea semnalului. Cerințele principale includ:

• Atenuare sub 0,25 dB/km la 1310 nm
• Rază de îndoire nu mai strânsă de 30 mm
• Reflexia conectorilor APC/UPC sub 55 dB

Studiile de teren indică faptul că manipularea necorespunzătoare a fibrei optice în timpul instalării este responsabilă pentru 42% dintre incidentele de pierdere a semnalului după implementare în rețelele 5G mid-band, subliniind importanța tehnicienilor calificați și a verificărilor de asigurare a calității.

Strategii de standardizare utilizând specificațiile Alianței O-RAN pentru configurații multi-vendor

Impunerea conformității O-RAN pe toate planele de control, utilizator și date reduce dependența de un singur furnizor cu 58%, conform referințelor de interoperabilitate din 2024. Operatorii ar trebui să impună respectarea:

• Formate standardizate de mesaje (M Plane, CUS)
• API-uri pentru gestionarea serviciilor și orchestrarea acestora
• Praguri de precizie a temporizării (±16 ppb pentru 5G standalone)

Astfel de politici promovează flexibilitate pe termen lung, simplifică depanarea și sprijină aprovizionarea automată.

Monitorizarea și depanarea problemelor de compatibilitate după implementare

După integrare, este important să urmăriți câțiva indicatori cheie în timpul monitorizării. Aceștia includ lucruri precum BER sau rata erorilor pe bit, EVM, ceea ce înseamnă magnitudinea vectorului de eroare, precum și verificarea jitter-ului de latență, care trebuie să rămână sub 200 de nanosecunde atunci când se lucrează cu sisteme eCPRI. Există acum instrumente automate disponibile care funcționează conform specificațiilor 3GPP TR 38.801. Majoritatea inginerilor le consideră utile, deoarece rezolvă de fapt aproximativ 8 din 10 probleme legate de împărțirea funcțională în doar o zi. Nu uitați nici de verificările regulate. Urmărirea recomandărilor ETSI EN 302 326 menține totul în funcțiune corespunzătoare în timp. Acest lucru ajută sistemele să rămână stabile și să continue să funcționeze bine împreună, chiar dacă rețelele se modifică și cresc în continuare.