×
Đơn vị Radio Từ xa, hay còn gọi tắt là RRU, đóng một vai trò quan trọng trong các mạng tế bào hiện đại bằng cách nhận các tín hiệu số phát ra từ Đơn vị Cơ sở băng tần (BBU) và chuyển chúng thành các sóng radio thực tế có thể truyền không dây. Khi các nhà khai thác di chuyển các thành phần RF này ra khỏi các vị trí trung tâm và đặt chúng ngay cạnh các ăng-ten, họ giảm được sự suy hao tín hiệu dọc theo những cáp dài nối giữa các phòng thiết bị. Ngoài ra, điều này còn mang lại cho các công ty viễn thông sự linh hoạt hơn nhiều khi thiết kế vùng phủ sóng. RRU thực sự làm gì? Về cơ bản, ngoài một số chức năng khác, nó khuếch đại các tín hiệu yếu để chúng truyền đi xa hơn, lọc bỏ tiếng ồn nền không mong muốn có thể gây nhiễu cho cuộc gọi hoặc việc truyền dữ liệu, đồng thời duy trì tín hiệu ổn định và sạch sẽ ngay cả khi chuyển đổi giữa các dải tần số khác nhau như dải tần 700 MHz phổ biến dùng cho vùng nông thôn hoặc phổ tần 3,5 GHz tốc độ cao thường thấy ở môi trường đô thị.
Các RRU hoạt động cùng với các BBU, vốn đảm nhận toàn bộ xử lý số và quản lý giao thức. Cấu hình này chia nhỏ công việc sao cho phần lớn tính toán nặng được thực hiện tại BBU, trong khi RRU xử lý các nhiệm vụ tần số radio. Cách bố trí này giảm đáng kể độ trễ hệ thống, thực tế là khoảng một nửa so với các hệ thống cũ hơn nơi mọi thứ đều được tích hợp vào một thiết bị duy nhất. Một lợi ích khác là việc mở rộng quy mô trở nên dễ dàng hơn và việc sửa chữa ít phức tạp hơn khi có sự cố xảy ra. Tuy nhiên, nhược điểm là các RRU này tiêu thụ khoảng hai phần ba tổng công suất sử dụng của một trạm gốc. Điều đó có nghĩa là các nhà thiết kế cần cân nhắc kỹ lưỡng về cách quản lý nhiệt, đặc biệt vì các thiết bị này thường được đặt bên ngoài trời trong mọi điều kiện thời tiết.
Các trạm gốc hiện đại bao gồm ba lớp chính:
Bằng cách đặt đồng vị trí RRU với ăng-ten, tổn hao cáp đồng trục—lên tới 4 dB trên 100 mét ở tần số 2,6 GHz—được giảm đáng kể, từ đó cải thiện cả phạm vi phủ sóng và hiệu suất năng lượng.
Khi xử lý cả lưu lượng uplink và downlink, các đơn vị radio từ xa hoạt động bằng cách nhận các tín hiệu quang đi qua kết nối cáp quang và chuyển chúng thành tín hiệu điện. Những tín hiệu này sau đó được khuếch đại lên mức truyền từ 20 đến 80 watt trước khi được dẫn qua các mảng anten nhằm mục đích định hướng sóng. Kết quả? Các cấu hình MIMO tiên tiến trở nên khả thi, có nghĩa là chúng ta đang chứng kiến hiệu suất phổ tốt hơn khoảng ba lần ở các khu vực thành thị nơi không gian bị giới hạn. Theo các phép đo thực tế, các trạm được trang bị RRU duy trì khả năng sẵn sàng tín hiệu ở mức khoảng 98,4%, vượt xa các hệ thống tập trung truyền thống dao động quanh mức 89,1%. Vì sao lại có sự khác biệt này? Chất lượng tín hiệu tốt hơn kết hợp với tổn hao giảm dọc theo các đường truyền chính là yếu tố tạo nên sự khác biệt.
Khi chọn một RRU, điều quan trọng là phải đảm bảo thiết bị phù hợp với các dải tần mà mạng thực tế đang sử dụng hiện nay, cho dù đó là dải tần dưới 6 GHz hay các tần số mmWave tiên tiến dành cho việc triển khai 5G. Hỗ trợ ghép kênh nhiều nhà cung cấp (carrier aggregation) hiện nay gần như là bắt buộc, vì rất nhiều nhà khai thác đang phải xử lý các phân bổ phổ tần bị phân mảnh. Vật liệu nền PCB cũng rất quan trọng. Các vật liệu chất lượng cao giúp duy trì hiệu suất ổn định trên các tần số khác nhau. Một số nhà sản xuất khẳng định rằng các nền tảng được tối ưu hóa của họ có thể giảm đáng kể tần suất kỹ sư cần điều chỉnh lại khi triển khai nhiều dải tần cùng lúc, đôi khi lên tới 20 đến 40 phần trăm. Đối với những người vận hành mạng trong môi trường khắc nghiệt, việc lựa chọn các thiết bị có tính chất điện môi tốt là hợp lý. Những thành phần này thường hoạt động ổn định hơn trước nguy cơ suy giảm tín hiệu do thay đổi tải và các điều kiện thời tiết cực đoan mà các hệ thống lắp đặt thực tế chắc chắn sẽ gặp phải.
Để duy trì tín hiệu rõ ràng khi lưu lượng tăng đột biến, các đơn vị radio từ xa hiệu suất cao cần đạt ít nhất 43 dBm tại điểm nén 1 dB. Nếu ngưỡng này giảm quá thấp, hiện tượng méo tín hiệu sẽ trở thành vấn đề nghiêm trọng trong những thời điểm đông đúc. Về độ lớn lỗi véctơ (EVM), việc duy trì dưới 3% là yếu tố then chốt để đảm bảo điều chế chính xác trên các kênh khác nhau. Các hệ thống phát công suất trên 60 watt thực sự phụ thuộc vào giải pháp làm mát tốt vì tích tụ nhiệt có thể làm giảm chất lượng tín hiệu từ 15% đến 30%. Mức suy giảm này cộng dồn nhanh chóng trong điều kiện thực tế. Thiết bị trang bị bộ khuếch đại tạp âm cực thấp (LNA) giúp người vận hành cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu khoảng 4 đến 6 dB, khiến các LNA này đặc biệt hữu ích ở những nơi có nhiều tín hiệu cạnh tranh như trung tâm thành phố hoặc khu vực đông dân cư.
Các cáp đồng trục tiêu chuẩn bị mất khoảng nửa decibel trên mỗi mét ở tần số xung quanh 3,5 GHz, điều này khiến việc sử dụng chúng ở khoảng cách dài trở nên khá kém hiệu quả trong hầu hết các trường hợp. Khi lắp đặt các đơn vị radio từ xa (RRU) gần hơn với các ăng-ten thực tế, điều này làm giảm lượng cáp cần thiết và có thể cắt giảm khoảng 70 phần trăm các vấn đề về nhiễu điều chế thụ động khó chịu. Đối với các tòa nhà có thiết bị được lắp trên mái, việc sử dụng bộ kit nén khí trở nên thiết yếu vì chúng ngăn nước xâm nhập vào bên trong cáp – nơi mà nước không bao giờ nên có mặt. Một giải pháp thông minh khác là kết hợp công nghệ sợi quang với công nghệ RRU. Các hệ thống lai ghép này thực sự nâng cao hiệu suất, duy trì chất lượng tín hiệu mạnh mẽ ở mức khoảng 98% ngay cả trên các khoảng cách lên tới 500 mét nhờ những kết nối quang tổn hao thấp đặc biệt.
Việc triển khai các RRU một cách chính xác thực sự phụ thuộc vào mức độ kết nối vật lý và điện giữa chúng với các ăng-ten. Khi kỹ sư thiết lập trở kháng đúng, họ có thể giảm công suất phản xạ xuống dưới 0,5 dB, từ đó giúp duy trì tín hiệu mạnh và rõ ràng. Những đột phá công nghệ gần đây trong các lĩnh vực như photon tích hợp và các vật liệu đặc biệt gọi là metamaterials đã cho phép chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số nhanh hơn bao giờ hết – hiện nay chỉ dưới 500 nanogiây. Tốc độ này rất quan trọng để phối hợp các luồng tia (beam) theo thời gian thực, điều cần thiết để mạng 5G NR hoạt động hiệu quả. Đối với các nhà khai thác đang triển khai quy mô lớn, những cải tiến như vậy tạo nên sự khác biệt lớn khi họ cố gắng duy trì độ đồng bộ thời gian chính xác trên nhiều điểm và điều chỉnh các luồng tia một cách linh hoạt khi điều kiện thay đổi.
Các thiết bị radio từ xa thế hệ mới được trang bị cấu hình 64T64R (tức là 64 bộ phát ghép với 64 bộ thu), cho phép thực hiện MIMO dung lượng lớn. Cấu hình này cho phép hệ thống truyền dữ liệu đến nhiều người dùng cùng lúc thay vì từng người một. Các hệ thống học máy thông minh điều chỉnh các thông số định hướng sóng khoảng hai mili giây một lần, và các thử nghiệm thực tế đã cho thấy điều này có thể tăng thông lượng cho người dùng ở rìa vùng phủ sóng lên khoảng bốn mươi phần trăm. Về tiêu chuẩn, 5G yêu cầu thiết bị phải xử lý được tám lớp đa hợp không gian. Khi tất cả các lớp này hoạt động đồng bộ đúng cách, chúng ta có thể đạt tốc độ tiềm năng lên tới mười gigabit mỗi giây nhờ các phương pháp truyền phối hợp qua các анten khác nhau.
Ở các khu vực đô thị, 60% các nhà vận hành triển khai các RRU phân tán gần ăng-ten để giảm thiểu tổn thất feeder và độ trễ. Trong khi các thiết lập BBU-RRU tập trung vẫn chiếm ưu thế tại các sân vận động (85% thị phần) nhằm kiểm soát nhiễu phối hợp, thì mô hình phân tán lại giảm độ trễ tới 35% trong môi trường nhà cao tầng bằng cách cho phép xử lý tín hiệu tại biên và đơn giản hóa nhu cầu fronthaul.
Các Hệ thống Anten Phân tán, hay còn gọi tắt là DAS, hoạt động bằng cách triển khai nhiều anten cùng với các Đơn vị Radio Từ xa (RRUs) để khuếch đại phạm vi tín hiệu trong các tòa nhà lớn hoặc các công trình phức tạp. Những RRU này đóng vai trò là điểm kết nối chính giữa Đơn vị Cơ sở băng tần (BBU) và các anten thực tế. Khi chúng ta đặt các RRU này ngay cạnh vị trí lắp đặt anten, điều đó giúp giảm thiểu tổn thất do cáp đồng trục gây ra. Ngoài ra, cấu hình này cho phép linh hoạt trong việc thiết kế mạng như kết nối theo dạng chuỗi hoặc sử dụng kiểu kết nối hình sao. Điều gì làm cho giải pháp này trở nên tuyệt vời? Đó là khả năng xây dựng các mạng lưới có thể mở rộng dễ dàng trong khi vẫn duy trì độ trễ cực thấp, thường dưới 2 mili giây. Chúng tôi đã thấy phương pháp này phát huy hiệu quả đặc biệt tại những nơi có đông người di chuyển, ví dụ như các sân vận động thể thao. Bằng cách tập trung hóa việc lắp đặt RRU, các kỹ sư có thể đơn giản hóa đáng kể phần kết nối phía trước (fronthaul), theo báo cáo thực tế từ hiện trường thì mức độ phức tạp giảm khoảng một nửa so với thông thường.
Các hệ thống DAS được tăng cường bằng RRU giải quyết các thách thức lớn tại đô thị:
Các hệ thống này đồng thời phân phối tín hiệu 4G và 5G, đảm bảo cơ sở hạ tầng sẵn sàng cho tương lai. Một nghiên cứu thực địa năm 2023 cho thấy DAS dựa trên RRU đạt độ tin cậy tín hiệu 98,2% trên diện tích đô thị 5 km² — cao hơn 22% so với các trạm macro độc lập.
Mức tiêu thụ điện của các RRU 5G tăng khoảng 30 đến 40 phần trăm so với phiên bản 4G vì chúng xử lý băng thông rộng hơn nhiều và sử dụng các mảng MIMO lớn. Để duy trì hoạt động ổn định, các nhà sản xuất đã bắt đầu triển khai các hệ thống làm mát thông minh như phương pháp làm mát bằng chất lỏng và các vật liệu dẫn nhiệt đặc biệt, giúp giữ nhiệt độ bên trong dưới 45 độ C ngay cả khi nhiệt độ ngoài trời rất cao. Nếu không có quản lý nhiệt độ phù hợp, tuổi thọ của các thiết bị này giảm đáng kể tại những nơi nắng nóng quanh năm. Chúng tôi đã ghi nhận các trường hợp làm mát kém làm giảm một nửa tuổi thọ dự kiến của RRU ở các khu vực nhiệt đới, đó là lý do tại sao việc đầu tư vào các giải pháp làm mát hiệu quả lại tạo ra sự khác biệt lớn đối với cả tuổi thọ thiết bị lẫn khả năng vận hành ổn định hàng ngày.
Các đơn vị radio từ xa hiện nay cần xử lý khoảng bốn đến sáu dải tần số khác nhau, bao gồm mọi thứ từ mạng LTE cho đến 5G New Radio và các giao thức IoT đa dạng. Điều này cho phép nhiều nhà khai thác chia sẻ cùng một cơ sở hạ tầng vật lý trong các khu đô thị đông đúc nơi không gian rất hạn chế. Kết quả? Mức độ chật chội trên các tháp truyền tín hiệu giảm đáng kể, với ước tính cần ít hơn từ một nửa đến hai phần ba số lượng thiết bị lắp đặt, mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu vốn luôn duy trì ở mức mạnh và ổn định hầu hết thời gian. Điều làm nên giá trị của các hệ thống này chính là cách tiếp cận thiết kế mô-đun. Các nhà mạng có thể đơn giản là lắp thêm các mô-đun radio khi họ giành được giấy phép phổ tần mới, thay vì phải thay thế toàn bộ thiết bị. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu mà còn tối thiểu hóa gián đoạn dịch vụ trong quá trình nâng cấp mạng.
Công nghệ Mạng Truy cập Vô tuyến Ảo về cơ bản tách phần cứng RRU khỏi các thành phần phần mềm băng tần cơ sở độc quyền, đồng thời chuyển phần lớn công việc xử lý sang các nền tảng điện toán đám mây. Điều này có nghĩa là đối với ngành công nghiệp, chúng ta hiện nay cần các kết nối fronthaul tiêu chuẩn như eCPRI cùng với các giao thức định thời cực kỳ chính xác để đáp ứng được yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ. Các báo cáo thực tế từ các công ty viễn thông cho thấy kết quả khá ấn tượng. Những mạng vận hành trên các RRU tương thích vRAN đã giảm thời gian triển khai dịch vụ khoảng 40 phần trăm, trong khi chi phí bảo trì giảm khoảng 35 phần trăm. Nguyên nhân chính đằng sau những cải thiện này? Các hệ thống linh hoạt hơn kết hợp với các quy trình tự động hóa trong toàn bộ hoạt động mạng đang tạo nên sự khác biệt trong bối cảnh viễn thông hiện đại năng động ngày nay.
RRU là gì?
Một RRU, hay Đơn vị Radio Từ xa, là một thành phần trong mạng viễn thông chuyển đổi các tín hiệu kỹ thuật số từ Đơn vị Cơ sở (BBU) thành tín hiệu radio để truyền đi.
Tại sao RRU được đặt gần các ăng-ten?
Việc đặt RRU gần các ăng-ten giúp giảm tổn thất tín hiệu dọc theo các đường truyền, tăng cường độ mạnh tín hiệu và hiệu quả phủ sóng.
RRU đóng góp vào hiệu quả năng lượng như thế nào?
Bằng cách đặt gần ăng-ten, RRU giảm tổn thất cáp đồng trục, làm giảm đáng kể suy hao tín hiệu và cải thiện hiệu quả năng lượng.
Mối quan hệ giữa RRU và BBU là gì?
RRU đảm nhận các nhiệm vụ tần số radio, trong khi BBU thực hiện xử lý kỹ thuật số và quản lý giao thức, tạo nên kiến trúc hệ thống hiệu quả.
Tin Tức Nổi Bật2025-09-30
2025-08-30
2025-07-28
2025-06-25
2025-03-12
2025-03-12
Công ty TNHH Thiết bị Thông tin Liên lạc Hebei Mailing cung cấp RRU, BBU và các giải pháp hạ tầng thông tin liên lạc chất lượng cao. Chuyên về thiết bị ổn định, có độ bền cao cho ngành viễn thông toàn cầu, quân sự, hàng không vũ trụ & lĩnh vực công nghiệp. Giao hàng đáng tin cậy trên toàn thế giới.
EN
