EN
UMPT як центральний блок керування БТС
Інтеграція в архітектуру BBU та апаратне інтерфейсування
У центрі блоку базової смуги (BBU) розташований універсальний основний процесорно-передавальний блок, або скорочено UMPT. Цей компонент керує всіма даними в реальному часі, що передаються між різними процесорними модулями та обладнанням передачі в межах системи. UMPT безпосередньо підключається до різних апаратних компонентів за допомогою стандартних з’єднань через задню плату. Серед них — оптичні порти для швидкої передачі даних, а також електричні з’єднання, які використовуються переважно для передачі керуючих сигналів по всій системі. Зокрема, UMPT забезпечує важливі функції, такі як розподіл тактових сигналів по всій системі, маршрутизація сигналів до потрібних призначень та управління ресурсами в умовах конкуренції кількох процесів за обмеженими ресурсами. Особливо корисною робить таку конфігурацію її модульна побудова. Оператори мереж можуть масштабувати систему вгору або вниз залежно від потреб своїх мереж без необхідності проведення масштабних модернізацій. Крім того, такий дизайн сприяє зниженню затримок і забезпечує ефективність обробки навіть за зміни вимог до мережі з часом.
Узгодження з RRUs та периферійними платами (наприклад, LBBP, UPEU)
У центрі системи розташований модуль UMPT, який координує всю взаємодію між віддаленими радіомодулями (RRU) та різними периферійними компонентами, такими як плати базової смуги (LBBP) та блоки живлення й контролю навколишнього середовища (UPEU). Цей пристрій забезпечує синхронізацію передачі радіочастотних даних до RRU через інтерфейси CPRI або eCPRI, а також відповідає за розподіл електроживлення й моніторинг параметрів навколишнього середовища за допомогою модулів UPEU. У разі раптового зростання обсягу трафіку в мережі модуль UMPT інтелектуально перерозподіляє обчислювальні потужності між різними платами LBBP, щоб забезпечити стабільну якість сигналу на всіх радіочастотних каналах. Спеціальні керуючі канали постійно перевіряють стан усіх підключених компонентів, а в разі виникнення несправностей автоматично активують механізми резервного перемикання. Це означає, що послуги продовжують надаватися безперебійно навіть за наявності проблем у певних частинах системи, забезпечуючи надійність і функціональність усього комплексу базової станції (BTS) в будь-який час.
Основні функціональні можливості UMPT для роботи BTS
Синхронізація годинника, управління передачею та обробка протоколів (SCTP, IP, PPP)
UMPT забезпечує синхронізацію між базовими станціями передавання/приймання з вражаючою точністю, досягаючи вузького діапазону ±50 ppb, що й вимагає стандарт 3GPP TS 36.104 для мереж LTE та NB-IoT. Щодо обробки великого обсягу трафіку даних, система працює з високошвидкісними інтерфейсами, такими як CPRI та eCPRI, забезпечуючи швидкість передачі даних до 25 гігабіт за секунду. Те, що робить цей пристрій особливим, — це його розумне управління смуговою пропускання, а не просто надлишкове використання ресурсів для вирішення проблем. Пристрій виконує всі види протокольних операцій безпосередньо на борту: SCTP — для надійної сигнальної взаємодії, IP — для маршрутизації пакетів та PPP — для інкапсуляції послідовних з’єднань. Такий підхід зменшує загальну затримку приблизно на 30 % порівняно з розподілом цих функцій між різними апаратними компонентами. Як наслідок, спостерігається покращена продуктивність під час передачі з’єднання між комірками (handover), зменшується кількість втрачених пакетів, а найважливіше — забезпечується стабільна низька затримка зв’язку, що має принципове значення в ситуаціях, де точність часу визначає успіх або невдачу операцій — від промислової автоматизації до систем екстреної допомоги.
Підтримка багаторежимного радіодоступу: GSM, UMTS, LTE та NB-IoT
Модуль UMPT виконує досить цікаву функцію: він одночасно підтримує всі ці різні стандарти мереж — GSM (тобто 2G), UMTS (3G), LTE (4G) та навіть NB-IoT, що є частиною технології LPWAN. І ось що найцікавіше: немає потреби замінювати апаратне забезпечення щоразу, коли з’являється нова технологія, завдяки профілям програмно-визначуваного радіо. Що робить цей модуль особливим? По-перше, базова смуга добре адаптується й підтримує такі функції, як агрегація каналів, масштабні MIMO-конфігурації та дає операторам можливість креативно використовувати наявний спектр. Усе це створює чудові передумови для переходу до 5G NR. Деякі практичні випробування в промислових IoT-середовищах показали цікавий результат: при правильному синхронізації та плануванні всіх процесів через центральну систему UMPT кількість проблем із передачею з’єднання між різними радіодоступами зменшується на 60 %. Для низькопотужних датчиків, розташованих на великих територіях, така надійність має вирішальне значення у повсякденній експлуатації.
Роль UMPT у забезпеченні надійності, резервування та масштабованості BTS
Активне/резервне резервування, гаряче замінення та автоматичне відновлення після збоїв
UMPT забезпечує високий рівень надійності завдяки активній резервній конфігурації у режимі очікування. У разі виходу з ладу основної плати резервна плата повністю бере на себе функції менш ніж за 50 мілісекунд — це відповідає суворим стандартам ITU-T Y.1541 класу A щодо доступності. Конструкція з підтримкою гарячої заміни дозволяє технікам замінювати компоненти, не вимикаючи систему, що є абсолютно необхідним для досягнення міфічного показника часу безвідмовної роботи «п’ять дев’яток» (99,999 %) у критичних мережах. Також передбачено вбудоване виявлення несправностей, яке постійно контролює такі параметри, як стабільність програмного забезпечення, цілісність оперативної пам’яті та стан апаратного забезпечення. У разі виникнення проблем система автоматично запускає заходи відновлення, зокрема відкат прошивки до попередньо працездатної версії — усе це відбувається протягом приблизно 90 секунд. Усі ці функції допомагають значно скоротити непередбачуваний простій і знизити експлуатаційні витрати приблизно на 30 %, згідно з Звітом про ефективність у телекомунікаціях за минулий рік. Крім того, вони безперебійно працюють під час розширення мереж, тож компаніям не доводиться повністю перебудовувати існуючу архітектуру лише для того, щоб зростати.
Міркування щодо розгортання UMPT для операторів мереж
Під час налаштування блоків UMPT оператори повинні узгоджувати свої апаратні рішення з уже встановленим обладнанням, а також із тим, що може бути в майбутньому. Пріоритетом є сумісність із попередніми блоками BBU та RRU. Перевірте, чи підтримує обладнання кілька радіорежимів, таких як GSM, UMTS, LTE та NB-IoT. Енергоефективність також має значення, особливо при роботі з базовими станціями, розташованими далеко від електромережі. Ще одним важливим чинником є середовище експлуатації. Ці блоки повинні надійно працювати в діапазоні температур від мінус 40 до плюс 65 градусів Цельсія, а також витримувати пилове середовище й високу вологість, що є типовим для зовнішніх установок. Щодо резервних рішень, більшість експертів рекомендують використовувати активні резервні системи з підтримкою гарячої заміни, щоб забезпечити безперервність роботи під час технічного обслуговування або в разі відмов. З огляду на перехід до 5G переконайтеся, що точність синхронізації годинникових сигналів та швидкість передачі даних відповідають стандартам 3GPP Release 15. Також не забудьте про масштабованість: навантаження буде зростати швидко, зокрема в районах із великою кількістю пристроїв IoT. Згідно зі звітами GSMA Intelligence, кількість з’єднань NB-IoT може збільшитися втричі до 2026 року, тому відповідне планування є вигідним з бізнес-точки зору.
