Šta čini BBU kompatibilnim sa baznim stanicama za prenos podataka?

Osnovna uloga BBU-a u arhitekturi BTS-a i funkcionalnoj integraciji

Koordinacija obrade osnovnog opsega: Kako BBU upravlja modulacijom, kodiranjem i dodelom resursa

У сржи архитектуре базне станице (BTS) налази се јединица за базни опсег (BBU), која обавља све основне послове дигиталне обраде сигнала. Размислите о техникама модулације, методама канальног кодирања и о томе како се ресурси динамички додељују различитим каналсима. Када шаље сигнале, ова јединица узима необработане токове података и претвара их у модулисане симболе кроз разне шеме као што је квадратурна амплитудска модулација (QAM). Такође додаје кодове за исправљање грешака напред да би се заштитила интегритет података током преноса. Права магија се дешава када алгоритми за доделу ресурса у реалном времену почну да делују, расподељујући доступну пропусну ширину између више корисника тако да нико не мора предуго да чека своје податке, истовремено осигуравајући максимално искоришћење спектра. На пријемној страни, BBU обавља сву потребну демодулацију и декодирање. А управо овде је посебно важна моћ обраде, јер утиче на све – од брзине преноса информација (латенције) до укупних стопа преноса података (пропусног капацитета) и на то да ли системи могу адекватно да се прилагоде када се квалитет сигнала непредвиђено промени.

Архитектонско спајање са РФ јединицама: Ток сигнала од базног опсега до РФ у интегрисаним БТС имплементацијама

Јединице базног опсега (BBU) тесно сарађују са удаљеним радио јединицама (RRU) кроз стандардне везе преко оптичких каблова, обично користећи CPRI или eCPRI протоколе. Обрађени сигнали базног опсега преносе се као дигитални подаци од BBU до RRU, при чему задржавају свој квалитет током преноса. Када ови сигнали стигну до RRU, они се преобрађују из дигиталног у аналогни облик, а затим се појачавају за пренос на радио фреквенцији кроз антене. Супротним путем, када антене приме РФ сигнале, они се прво претварају у дигитални облик на локацији RRU и затим преносе назад до BBU где се врши декодирање. Ова двосмерна комуникациона веза са минималним кашњењем омогућава прецизно временско усклађивање између појединачних компонената. Такво синхронизовање има посебан значај за технике координираног формирања зрака и имплементацију масивних MIMO система у мрежама које обухватају више базних трансиверских станица (BTS).

Стандардизовани интерфејси који омогућавају интероперабилност између BBU и BTS

CPRI у односу на eCPRI: импликације кашњења, пропусне ширине и компатibilности за комуникацију између BBU и RU

Протокол ЦПРИ нуди невероватно ниску латентност испод 100 микросекунди што је апсолутно неопходно за те временске операције физичког слоја. Али постоји уловка да је потребно огромно количество фронтал-пропустоће око 24,3 гигабита у секунди по антенном носачу. Ово ствара озбиљне проблеме скалибилности када се покушава да се распореде у густо упакованим 5Г мрежама. С друге стране, eCPRI користи другачији приступ користећи Етернет технологију засновану на пакетима заједно са функционалним поделима као што је Сплит-7.2. Ове промене смањују потребе за пролазом трака за око 60 одсто, а истовремено омогућавају делумну виртуелизацију базоне јединице без губитка кључног времена одговора од мање од милисекунде потребног за важне функције. Постоји једна ствар, међутим, када оператери мешају CPRI и eCPRI системе заједно, они морају да се увере да је сав радио јединични проширивач компатибилан. У супротном, завршићемо са неисправношћу конфигурације која може довести до прекида комуникације и деградисаних услуга широм мреже.

3ГПП и О-РАН спецификације: Обезбеђивање компатибилности ББУ-а са више продаваца у свим БТС екосистемима

Релизе 15 3ГПП-а поставља неке основне стандарде за то како опрема ради заједно, укључујући ствари као што су поделе доњег слоја (мислите на опцију 2) и синхронизацију времена која се може разликовати за плус или минус 1,5 микросекунде. Ово помаже да се осигура да се базови уређаји понашају доследно без обзира ко их је направио. Затим долази О-РАН АЛИАНС са својим приступом, стварајући отворене интерфејсе који не фаворизују никакву компанију. Њихова Fronthaul спецификација је добар пример, у основи одвајање хардвера од софтвера тако да базани банде јединице од различитих произвођача могу да раде глатко са радио јединицама у било којој BTS поставке има смисла. Гледајући бројке индустрије од 2023. године, већина оператера сада користи ова O-RAN решења, око 7 од 10 широм света. Главни разлог? Они желе да избегну заувек заглављење у опрему једног продавца. Ова промена је такође убрзала тестирање између различитих продаваца и смањила време сертификације нових производа.

Функционални поделе и еволуција РАН-а: Како се одговорности ББУ-а мењају преко Д-РАН-а, Ц-РАН-а и О-РАН-а

ФХ-7.2, ФХ-8 и остали поделови: утицај на захтеве интерфејса ББУ-а и флексибилност интеграције БТС-а

Функционална подељавањастандардизована од стране О-РАН Алијансепреопредељују где се одвија ПХИ слој обраде, измењујући одговорности између радио јединица (РУ), дистрибуираних јединица (ДУ) и централизованих јединица (ЦУ). Ове промене директно обликују дизајн интерфејса ББУ-а и флексибилност распоређивања БТС-а:

• ФХ-7.2 прелази делимичне ФИФ функције (нпр. компресија ИК, ФФТ/ИФФТ) на ЖП, смањујући потребе за фронталним пролазом за ~ 40% и олакшавајући примену облачне РАН-а.
• ФХ-8 , који задржава пуну ПХИ обраду на ДУ, намећу строже ограничења латенције (<250 мцс), али подржава напредне функције као што је масивна МИМО густица.

Због тога:

Svaki podeljen deo nameće posebne mehanizme sinhronizacije opreme i podršku protokolima — ali zajedno, oni uklanjaju ograničenja vezana za proizvođača i ubrzavaju skalabilnost 5G mreže.

Ključne sposobnosti BBU-a koje direktno omogućavaju kompatibilnost sa BTS-om

Kompatibilnost jedinice za bazičnu frekvenciju (BBU) sa stanicama za osnovnu transmisiju (BTS) zavisi od pet osnovnih sposobnosti koje osiguravaju besprekornu integraciju u savremene RAN arhitekture:

• Skalabilnost : Dinamička alokacija resursa za obradu kako bi se prilagodili talasi prometa i proširenje mreže — bez nadogradnje opreme — i time ispunili promenljive zahteve kapaciteta 5G mreže.
• Visoka procesorska snaga : Održivi protok do 100 Gbps za modulaciju u realnom vremenu, kodiranje i planiranje — ključno za obradu signala sa niskim kašnjenjem i visokom verodostojnošću.
• Fleksibilnost protokola : Nativna podrška za CPRI, eCPRI i O-RAN fronthaul standarde putem softverski definisanih interfejsa, omogućavajući interoperabilnost u heterogenim BTS ekosistemima.
• Podrška za virtualizaciju : Dizajn nezavisan od hardvera, u skladu sa principima cloud-RAN-a, koji podržava kontejnerizovane radne opterećenja i modele infrastrukture-kao-usluge, što se procenjuje da će obuhvatiti 40% mreža do 2025. godine.
• Sigurnosni propisi : Ugrađeno šifrovanje, međusobna autentifikacija i upravljanje ključevima u skladu sa 3GPP bezbednosnim okvirima (npr. TS 33.501), osiguravajući end-to-end poverenje u otvorenim RAN sredinama.

Zajedno, ove mogućnosti uklanjaju vlasničke barijere i obezbeđuju doslednu, pouzdanu obradu signala u raspodeljenim, centralizovanim i hibridnim RAN implementacijama.