×
Удаленный радио блок, или RRU, играет ключевую роль в современных сотовых сетях, преобразуя цифровые сигналы, поступающие из блока базовой полосы (BBU), в реальные радиоволны, которые можно передавать по беспроводной связи. Когда операторы перемещают эти ВЧ-компоненты из центральных помещений и устанавливают их непосредственно рядом с антеннами, это позволяет снизить затухание сигнала на длинных кабелях, соединяющих оборудование. Кроме того, это дает телекоммуникационным компаниям гораздо больше гибкости при проектировании зон покрытия. Что именно делает RRU? Среди прочего, он усиливает слабые сигналы, чтобы они могли распространяться на большее расстояние, фильтрует нежелательные шумы, которые могут мешать разговорам или передаче данных, и обеспечивает стабильность и чистоту сигнала при переключении между различными диапазонами частот, такими как популярный диапазон 700 МГц, используемый для покрытия сельской местности, или более быстрый спектр 3,5 ГГц, применяемый в городских условиях.
RRU работают совместно с BBU, которые выполняют всю цифровую обработку и управляют протоколами. Такая конфигурация разделяет функции таким образом, что основные вычислительные задачи выполняются в BBU, а RRU занимается задачами, связанными с радиочастотой. Это значительно снижает задержку системы — примерно вдвое по сравнению со старыми системами, где все компоненты были объединены в одном устройстве. Другим преимуществом является упрощение масштабирования и ремонта в случае неисправности. Однако недостатком является то, что RRU потребляют около двух третей всей мощности базовой станции. Это означает, что проектировщикам необходимо серьезно подходить к вопросу управления тепловыделением, особенно учитывая, что такие устройства часто размещаются на открытом воздухе в различных погодных условиях.
Современные базовые станции состоят из трех основных уровней:
Размещая RRU рядом с антенной, потери в коаксиальном кабеле — до 4 дБ на 100 метров на частоте 2,6 ГГц — значительно снижаются, что улучшает как покрытие, так и энергоэффективность.
При обработке трафика как в восходящем, так и в нисходящем канале удаленные радиоустройства работают, принимая оптические сигналы через волоконные соединения и преобразуя их в электрические. Затем они усиливаются до уровней передачи от 20 до 80 ватт, после чего направляются через антенные решетки для формирования лучей. Результатом является возможность реализации передовых конфигураций MIMO, что означает примерно трехкратное повышение спектральной эффективности в городских районах с ограниченным пространством. Согласно полевым измерениям, объекты, оснащенные RRU, обеспечивают доступность сигнала на уровне около 98,4%, что значительно превосходит традиционные централизованные системы, показатели которых находятся на уровне 89,1%. В чем причина различий? Лучшее качество сигнала в сочетании с уменьшением потерь на линиях передачи — вот что делает разницу.
При выборе блока удаленного радиооборудования (RRU) важно убедиться, что он соответствует диапазонам, на которых сеть фактически работает в настоящее время — будь то частоты ниже 6 ГГц или высокочастотные mmWave-диапазоны для развертывания 5G. Поддержка агрегации несущих в настоящее время практически обязательна, поскольку многие операторы работают с фрагментированными выделениями спектра. Также имеет значение материал подложки печатной платы (PCB). Качественные материалы способствуют стабильности характеристик на различных частотах. Некоторые производители утверждают, что их оптимизированные подложки позволяют сократить необходимость повторной настройки при одновременном использовании нескольких диапазонов — иногда на 20–40 процентов. Для тех, кто эксплуатирует сети в сложных условиях, разумно рассмотреть устройства с надежными диэлектрическими свойствами. Такие компоненты лучше сохраняют качество сигнала при изменении нагрузки и экстремальных погодных условиях, с которыми неизбежно сталкиваются реальные установки.
Для сохранения чёткости сигналов при пиковых нагрузках высокопроизводительные удалённые радиоустройства должны обеспечивать как минимум 43 дБм на уровне компрессии на 1 дБ. Если этот порог опускается слишком низко, искажения становятся серьёзной проблемой в периоды высокой загрузки. Что касается векторной величины ошибки модуляции (EVM), критически важно поддерживать значение ниже 3%, чтобы обеспечить точную модуляцию на различных каналах. Системы, выдающие более 60 Вт, сильно зависят от эффективных решений охлаждения, поскольку накопление тепла может снизить качество сигнала на 15–30%. Такого рода ухудшение характеристик быстро накапливается в реальных условиях эксплуатации. Оборудование с ультранизкошумными усилителями даёт операторам повышение отношения сигнал/шум на 4–6 дБ, что делает такие малошумящие усилители (LNA) особенно ценными в условиях множества конкурирующих сигналов, например, в центрах городов или густонаселённых районах.
Стандартные коаксиальные кабели теряют около половины децибела на метр при частотах около 3,5 ГГц, что делает их использование на больших расстояниях в большинстве случаев довольно неэффективным. Установка удаленных радиоустройств ближе к антеннам сокращает необходимую длину кабеля и может уменьшить проблемы пассивной интермодуляции примерно на 70 процентов. В зданиях с оборудованием, установленным на крышах, использование комплектов для подачи давления становится необходимым, поскольку они предотвращают попадание воды внутрь кабелей, где ей совершенно не место. Ещё одним разумным решением является сочетание волоконной оптики с технологией RRU. Эти гибридные системы значительно повышают производительность, сохраняя качество сигнала на уровне около 98% даже на расстояниях до 500 метров благодаря специальным оптическим соединениям с низкими потерями.
Правильное развертывание RRUs во многом зависит от качества их физического и электрического подключения к антеннам. Когда инженерам удается точно настроить импеданс, они могут снизить уровень отраженной мощности до менее чем 0,5 дБ, что способствует поддержанию сильного и чистого сигнала. Последние технологические прорывы в таких областях, как интегральная фотоника и специальные материалы, называемые метаматериалами, позволили осуществлять преобразование аналоговых сигналов в цифровые быстрее, чем когда-либо ранее — теперь менее чем за 500 наносекунд. Такая скорость имеет большое значение для координации диаграмм направленности в реальном времени, что необходимо для корректной работы сетей 5G NR. Для операторов, осуществляющих масштабные развертывания, подобные усовершенствования играют ключевую роль при необходимости обеспечения точного согласования времени в нескольких точках и динамической корректировки диаграмм направленности по мере изменения условий.
Устройства удаленного радиодоступа нового поколения оснащены конфигурацией 64T64R (то есть 64 передатчика и 64 приемника), что делает возможным использование технологии massive MIMO. Такая конфигурация позволяет системе передавать данные нескольким пользователям одновременно, а не по одному. Умные системы машинного обучения корректируют параметры формирования луча примерно каждые два миллисекунды, и полевые испытания показали, что это может увеличить пропускную способность для пользователей на границе сот примерно на сорок процентов. Что касается стандартов, 5G требует оборудования, способного обрабатывать восемь уровней пространственного мультиплексирования. Когда все эти уровни работают согласованно, речь идет о потенциальной скорости передачи данных до десяти гигабит в секунду благодаря этим координированным методам передачи через разные антенны.
В городских районах 60% операторов размещают распределённые блоки удалённого радиодоступа (RRU) вблизи антенн, чтобы минимизировать потери в фидере и задержку. Хотя централизованные конфигурации BBU-RRU по-прежнему доминируют на стадионах (85% доли рынка) благодаря эффективному управлению интерференцией, распределённые модели снижают задержку на 35% в условиях высотной застройки, обеспечивая обработку сигнала на периферии сети и упрощая требования к линии связи fronthaul.
Системы распределенных антенн, или DAS (от англ. Distributed Antenna Systems), работают за счет развертывания нескольких антенн вместе с удалёнными радиоустройствами (RRU), что усиливает покрытие сигнала в крупных зданиях или сложных сооружениях. Эти RRU служат основной точкой подключения между блоком базовой полосы частот (BBU) и непосредственно антеннами. Размещая RRU прямо рядом с антеннами, удаётся значительно снизить потери в коаксиальных кабелях. Кроме того, такая конфигурация позволяет применять различные сетевые топологии — например, последовательное соединение или звездообразную схему. В чём преимущество такой архитектуры? Она обеспечивает создание масштабируемых сетей с очень низким уровнем задержки — зачастую менее 2 миллисекунд. Особенно эффективно этот метод зарекомендовал себя в местах с высокой плотностью перемещения людей, например, на спортивных аренах. Централизация установки RRU позволяет инженерам существенно упростить структуру фронтхола — по данным наших отчётов с места, примерно на половину по сравнению с обычной сложностью.
Системы DAS с усилением от RRU решают ключевые городские проблемы:
Эти системы одновременно распределяют сигналы 4G и 5G, обеспечивая готовность инфраструктуры к будущему. Исследование 2023 года показало, что система DAS на базе RRU обеспечила надёжность сигнала 98,2% на территории площадью 5 км² — на 22% выше, чем у автономных макросетей.
Потребление энергии 5G-RRU увеличивается примерно на 30–40 процентов по сравнению с их 4G-версиями, поскольку они обрабатывают значительно более широкую полосу пропускания и используют большие массивы MIMO. Чтобы обеспечить стабильную работу, производители начали внедрять интеллектуальные системы охлаждения, такие как жидкостное охлаждение и специальные материалы для рассеивания тепла, которые позволяют поддерживать внутреннюю температуру ниже 45 градусов Цельсия, даже когда на улице стоит сильная жара. Без надлежащего теплового управления срок службы этих устройств существенно сокращается в регионах, где весь день светит яркое солнце. Мы сталкивались со случаями, когда плохое охлаждение сокращало ожидаемый срок службы RRU вдвое в тропических районах, именно поэтому инвестиции в качественные решения для охлаждения так важны для продолжительности работы оборудования и его надёжной эксплуатации изо дня в день.
Современные удалённые радиоустройства должны работать с четырьмя-шестью различными частотными диапазонами, охватывающими всё — от сетей LTE до 5G New Radio и различных протоколов Интернета вещей. Это позволяет нескольким операторам совместно использовать одну и ту же физическую инфраструктуру в загруженных городских зонах, где место ограничено. Результат? Значительное уменьшение перегрузки вышек: по оценкам, требуется на 50–66 % меньше установок без потери качества сигнала, который остаётся стабильно высоким большую часть времени. Ценность таких систем заключается в модульной архитектуре. Операторы связи могут просто добавлять новые радиомодули при получении лицензий на спектр, не заменяя полностью существующее оборудование. Это не только снижает капитальные затраты, но и минимизирует перебои в обслуживании во время модернизации сети.
Технология виртуальной радиосети (vRAN) в основном разделяет аппаратное обеспечение RRU и проприетарные компоненты программного обеспечения базовой полосы, перемещая значительную часть вычислительных задач на облачные платформы. Для отрасли это означает, что теперь требуются стандартные соединения фронтхола, такие как eCPRI, а также очень точные протоколы синхронизации, чтобы соответствовать строгим требованиям к задержкам. Практические отчёты телекоммуникационных компаний демонстрируют весьма впечатляющие результаты. Сети, работающие на RRU, совместимых с vRAN, сократили время развертывания услуг примерно на 40 процентов, а расходы на обслуживание снизились приблизительно на 35%. Основные причины этих улучшений? Более адаптивные системы в сочетании с автоматизированными процессами во всей сетевой инфраструктуре играют решающую роль в сегодняшней динамичной телекоммуникационной среде.
Что такое RRU?
RRU, или удаленный радиоблок, — это компонент телекоммуникационных сетей, который преобразует цифровые сигналы от блока базовой полосы (BBU) в радиосигналы для передачи.
Почему RRU размещаются рядом с антеннами?
Размещение RRU рядом с антеннами уменьшает потери сигнала на линиях передачи, повышая мощность сигнала и эффективность покрытия.
Как RRU способствуют энергоэффективности?
Благодаря совместному размещению с антеннами, RRU уменьшают потери в коаксиальных кабелях, значительно снижая затухание сигнала и повышая энергоэффективность.
Какова связь между RRU и BBU?
RRU выполняет задачи обработки радиочастот, в то время как BBU занимается цифровой обработкой и управлением протоколами, обеспечивая эффективную архитектуру системы.
Горячие новости2025-09-30
2025-08-30
2025-07-28
2025-06-25
2025-03-12
2025-03-12
Компания Hebei Mailing Communication Equipment Co., Ltd. предлагает высококачественные решения RRU, BBU и телекоммуникационной инфраструктуры. Специализируется на стабильном, высокопрочном оборудовании для глобальных телекоммуникаций, военной промышленности, космического сектора и промышленности. Надежная доставка по всему миру.
EN
