EN
UMPT som central styrenhet för BTS
Integration i BBU-arkitekturen och hårdvarugränsnitt
I kärnan av Baseband Unit (BBU) finns den universella huvudbearbetnings- och överföringsenheten, eller UMPT förkortat. Denna komponent hanterar all realtidsdata som flyttas mellan olika bearbetningsdelar och överföringsutrustning inom systemet. UMPT ansluter direkt till olika hårdvarukomponenter via standardbackplane-anslutningar. Dessa inkluderar optiska portar som hanterar snabba dataöverföringar samt elektriska länkar som främst används för att skicka styrsignalerna runt i systemet. Bland annat tar UMPT hand om viktiga funktioner såsom distribution av klocksignaler genom hela systemet, routning av signaler till de platser där de behövs samt hantering av resurser när flera processer tävlar om uppmärksamhet. Vad som gör denna konfiguration särskilt användbar är dess modulära karaktär. Nätverksoperatörer kan skala upp eller ner beroende på vad deras nätverk kräver, utan att behöva genomföra stora ombyggnader. Dessutom hjälper denna design till att hålla fördröjningar låga och säkerställa effektiv bearbetning även när nätverkskraven ändras över tid.
Samordning med RRUs och perifera kort (t.ex. LBBP, UPEU)
I kärnan av systemet finns UMPT, som koordinerar all aktivitet mellan fjärrradioenheterna (RRU) och olika perifera komponenter, såsom basbandsbearbetningskort (LBBP) och ström- och miljöenheter (UPEU). Enheten hanterar synkroniseringen av RF-dataöverföringar till dessa RRU via antingen CPRI- eller eCPRI-gränssnitt, samtidigt som den tar hand om strömfördelning och övervakar miljöförhållandena via UPEU-modulerna. När det uppstår en plötslig ökning av nätverkstrafiken omfördelar UMPT på ett intelligent sätt bearbetningskapaciteten mellan olika LBBP-kort, så att signalerna förblir starka över alla radiofrekvensvägar. Specialiserade kontrollkanaler övervakar ständigt statusen för alla anslutna enheter, och om något går fel aktiveras automatiska redundansmekanismer. Detta innebär att tjänsterna fortsätter att fungera smidigt även när delar av systemet upplever problem, vilket säkerställer att hela BTS-uppsättningen förblir pålitlig och funktionsduglig vid alla tidpunkter.
UMPT:s kärnfunktionella kapaciteter för BTS-drift
Klocksynkronisering, överföringshantering och protokollbearbetning (SCTP, IP, PPP)
UMPT håller saker i synk mellan basstationer med anmärkningsvärd precision och uppnår det strikta fönstret ±50 ppb, vilket är exakt vad 3GPP TS 36.104-standard kräver för både LTE- och NB-IoT-nätverk. När det gäller hanteringen av all den datatrafiken arbetar systemet med höghastighetsgränssnitt som CPRI och eCPRI och överför data med hastigheter upp till 25 gigabit per sekund. Vad som gör denna lösning särskilt framstående är hur den faktiskt hanterar bandbredd på ett intelligent sätt istället for att enbart kasta fler resurser på problemen. Enheten utför alla typer av protokollrelaterat arbete direkt ombord för funktioner som SCTP (som hanterar tillförlitlig signalering), IP (för routning av paket) och PPP (för inkapsling av seriella länkar). Denna ansats minskar den totala latensen med cirka 30 procent jämfört med att sprida dessa funktioner över olika hårdvarukomponenter. Som resultat får vi bättre prestanda vid handover mellan celler, färre förlorade paket och, mest av allt, konsekvent låg fördröjning i kommunikationen – något som är avgörande i situationer där tidsbestämning kan göra eller bryta verksamheten, från industriell automatisering till nödreaktionssystem.
Stöd för flerlägesradioåtkomst: GSM, UMTS, LTE och NB-IoT
UMPT-modulen gör något ganska imponerande: den kan hantera alla dessa olika nätverksstandarder samtidigt – GSM (det vill säga 2G), UMTS (3G), LTE (4G) och till och med NB-IoT, som är en del av LPWAN-tekniken. Och här kommer knäckaren: ingen behöver byta ut hårdvaran varje gång ny teknik introduceras, tack vare de programdefinierade radioprofilerna. Vad gör denna modul så särskild? Jo, basbandsmotorn anpassar sig mycket väl och stödjer funktioner som bärfrekvensaggregering, massiva MIMO-konfigurationer samt ger operatörer möjlighet att vara kreativa när det gäller återanvändning av spektrumutrymme. Allt detta skapar ett utmärkt underlag för övergången till 5G NR. Vissa faktiska fälttester i industriella IoT-miljöer har visat något intressant: om allt tid- och schemaläggs korrekt via det centrala UMPT-systemet minskar antalet problem vid handover mellan olika radioåtkomsttekniker med 60 procent. För de lågenergisensorer som är utspridda över stora områden innebär denna typ av pålitlighet en stor skillnad i daglig verksamhet.
UMPT:s roll för att säkerställa BTS:s tillförlitlighet, redundans och skalbarhet
Aktiv/standby-redundans, varm utbytbarhet och automatisk felåterställning
UMPT:n erbjuder en hög grad av tillförlitlighet tack vare dess aktiva standby-redundanskonfiguration. När huvudkortet går sönder tar reservkortet över fullständigt på mindre än 50 millisekunder, vilket faktiskt uppfyller de strikta ITU-T Y.1541-klass A-kraven för tillgänglighet. Konstruktionen med möjlighet att byta ut komponenter under drift innebär att tekniker kan ersätta delar utan att systemet behöver stängas av – något som är absolut nödvändigt om företag vill uppnå den mytiska fem nollornas (99,999 %) drifttid i sina kritiska nätverk. Det finns även inbyggd felupptäckt som ständigt övervakar aspekter såsom programvarustabilitet, minnesintegritet och hårdvaruhälsa. Om problem uppstår aktiverar systemet automatiskt återställningsåtgärder, inklusive återställning av firmwaren till tidigare fungerande versioner – allt inom cirka 90 sekunder. Alla dessa funktioner bidrar till att minska oväntad driftstopp och sänka driftskostnaderna med cirka 30 procent enligt Telekom Effektivitetsrapporten från förra året. Dessutom fungerar de sömlöst när nätverken expanderar, så företag behöver inte demontera sin befintliga arkitektur bara för att växa.
Överväganden vid distribution av UMPT för nätverksoperatörer
När UMPT-enheter installeras måste operatörer anpassa sina hårdvaruval till det som redan finns på plats samt till vad som kan komma att implementeras i framtiden. Kompatibilitet med äldre BBUs och RRUs är prioriterad. Kontrollera om utrustningen stödjer flera radiomoder, såsom GSM, UMTS, LTE och NB-IoT. Energieffektivitet är också viktig, särskilt vid installationer på masterna långt från elnätet. Miljöförhållandena är en annan stor aspekt. Dessa enheter måste fungera tillförlitligt inom temperaturspannet från minus 40 grader upp till plus 65 grader samt klara dammiga förhållanden och hög luftfuktighet, vilket är standard vid utomhusinstallationer. För reservplanering rekommenderar de flesta experter aktiva standby-system med funktion för varm utbytning (hot swap), så att verksamheten inte avbryts under underhåll eller vid fel. När det gäller framtidens 5G-migrering bör klocksynkroniseringens noggrannhet och dataöverföringshastighet uppfylla kraven i 3GPP Release 15. Glöm inte heller bort skalbarhet. Trafiken kommer att öka snabbt, särskilt i områden med hög täthet av IoT-enheter. Enligt rapporter från GSMA Intelligence kan antalet NB-IoT-anslutningar tredubblas till år 2026, vilket gör att en genomtänkt planering är affärsmässigt klokt.
