با گسترش شبکه های 5G در سراسر جهان، اپراتورها با یک چالش مهم روبرو هستند: چگونه پوشش، ظرفیت و هزینه های راه اندازی را متعادل کنند.ایستگاه های پایه ی کلانوسلول های کوچک نقش مکمل در دستیابی به این اهداف داشته باشند.BBU (اتاق بیسبند)وRRU (اتاق رادیویی از راه دور)در سناریوهای مختلف برای برنامه ریزان شبکه، توزیع کنندگان تجهیزات مخابراتی و ارائه دهندگان زیرساخت ضروری است.

این مقاله تفاوت های بین ایستگاه های پایه ماکرو و استقرار سلول های کوچک را بررسی می کند و بر معماری BBU / RRU و محیط هایی که هر راه حل بهترین عملکرد را دارد تمرکز می کند.

درک BBU و RRU در شبکه های 5G

قبل از مقایسه استراتژی های استقرار، مهم است که نقش BBU و RRU را درک کنیم.

BBU (اتاق بیسبند)

BBU مسئول:

• پردازش سیگنال
• مدیریت پروتکل
• برنامه ریزی منابع
• کنترل انتقال داده
• هماهنگی شبکه

به عنوان "مغز" ایستگاه پایه عمل می کند.

RRU (اتاق رادیویی از راه دور)

RRU با موارد زیر سروکار دارد:

• انتقال و دریافت سیگنال های RF
• تقویت قدرت
• تبدیل فرکانس
• مدیریت رابط آنتن

RRU به عنوان "رادیو فرونت اند" عمل می کند که شبکه را به دستگاه های کاربر متصل می کند.

در معماری های 5G مدرن، BBU ها و RRU ها اغلب برای بهبود انعطاف پذیری، ساده سازی نگهداری و بهینه سازی عملکرد شبکه جدا می شوند.

استراتژی استفاده از ایستگاه های پایه ی کلان

یک ایستگاه پایه کلان چیست؟

یک ایستگاه پایه کلان یک سایت سلولی با قدرت بالا است که به طور معمول در:

• برج های ارتباطی
• سقف ها
• انحصارها
• قله های کوه
• ساختمان های بلند

هدف اصلی آن ارائه پوشش گسترده است.

معماری معمولی BBU/RRU

یک سایت کلان به طور کلی شامل:

• کابینت BBU متمرکز
• RRU های چندگانه
• آنتن های گین بالا
• اتصالات فیبر بین BBU و RRU

مثال تعبیه:

1 BBU → 3 تا 12 RRU → آنتن های چند بخش

این معماری از پوشش جغرافیایی بزرگ و ظرفیت کاربر بالا پشتیبانی می کند.

مزایا

پوشش گسترده

یک سایت کلان واحد می تواند چندین کیلومتر را پوشش دهد بسته به:

• باند فرکانس
• زمین
• ارتفاع آنتن
• قدرت انتقال

ظرفیت بالا

RRU های متعدد می توانند از:

• MIMO عظیم
• جمع آوری حامل
• عملکرد چند باند

مدیریت متمرکز ساده تر

اپراتورها می توانند چندین بخش رادیویی را از یک پلت فرم BBU مدیریت کنند.

چالش ها

• هزینه های زیرساخت بالاتر
• مشکلات در کسب سایت
• مصرف برق بیشتر
• شکاف پوشش در محیط های شهری متراکم

استراتژی انتشار سلول های کوچک

سلول کوچک چیست؟

یک سلول کوچک یک گره دسترسی رادیویی با قدرت کم است که برای بهبود تراکم و ظرفیت شبکه در مکان های خاص طراحی شده است.

مکان های نصب رایج عبارتند از:

• مراکز خرید
• فرودگاه ها
• استادیوم ها
• ساختمان های اداری
• ایستگاه های راه آهن
• خیابان های شهری

معماری معمولی BBU/RRU

سلول های کوچک اغلب از طرح های بسیار یکپارچه استفاده می کنند که در آن عملکردهای باند پایه و رادیویی به یک واحد جمع و جور می شوند.

پیکربندی های رایج عبارتند از:

• BBU یکپارچه + RRU
• استخر های توزیع شده BBU که سلول های کوچک چندگانه را سرو می کنند
• معماری های Cloud-RAN (C-RAN)

مثال تعبیه:

واحد مرکزی BBU → واحدهای رادیویی سلول کوچک چندگانه

یا

واحد سلول کوچک یکپارچه → آنتن

مزایا

ظرفیت بالا در مناطق متراکم

تعداد سلول های کوچک به طور قابل توجهی افزایش می یابد:

• بهره برداری از کاربر
• بهره وری از طیف
• ظرفیت شبکه

پوشش داخلی بهتر

سیگنال ها می توانند به کاربران نزدیکتر قرار گیرند و از دست دادن نفوذ ناشی از دیوارها و ساختمان ها را کاهش دهند.

تخصیص انعطاف پذیر

سلول های کوچک می توانند روی:

• قطب های خدماتی
• چراغ های خیابان
• ساخت دیوارها
• سقف های داخلی

چالش ها

• نیاز به تعداد زیادی از گره های استقرار دارد
• برنامه ریزی حمل و نقل عقب پیچیده تر می شود
• هماهنگی بیشتر بین سلول های همسایه

تفاوت های کلیدی در استفاده از BBU/RRU

سازگاری سناریو: زمانی که از ایستگاه های پایه ماکرو استفاده کنید

مناطق روستایی

ایستگاه های کلان برای:

• روستاها
• راه های بزرگ
• مناطق دورافتاده

تمرکز بر حداکثر پوشش در حالی که به حداقل رساندن تعداد سایت است.

شبکه های حومه شهر

اپراتورها اغلب از سایت های کلان به عنوان لایه پوشش اصلی استفاده می کنند و آنها را با سلول های کوچک در جایی که ترافیک افزایش می یابد، تکمیل می کنند.

راه اندازی های اولیه 5G

ایستگاه های پایه ماکرو پوشش سریع در سراسر کشور را فراهم می کنند و پایه و اساس شبکه را ایجاد می کنند.

سازگاری با سناریو: چه زمانی از سلول های کوچک استفاده کنیم؟

مراکز شهری

ساختمان های بلند و جمعیت متراکم باعث افزایش ترافیک می شوند.

سلول های کوچک به:

• کاهش ازدحام
• بهبود سرعت دانلود
• بهبود تجربه کاربر

استادیوم ها و مکان های رویدادها

جمعیت های بزرگ می توانند شبکه های کلان را غرق کنند.

سلول های کوچک ظرفیت محلی را برای:

• پخش زنده
• آپلود رسانه های اجتماعی
• ترافیک تلفن همراه با تراکم بالا

محیط های داخلی

مراکز خرید، فرودگاه ها، کارخانه ها و ساختمان های اداری اغلب به سیستم های سلول کوچک داخلی اختصاص داده شده برای اطمینان از پوشش قابل اعتماد نیاز دارند.

روند در حال ظهور: شبکه های ترکیبی کلان + سلول های کوچک

استقرار های 5G مدرن به طور فزاینده ای بر معماری شبکه لایه دار تکیه می کنند.

لایه پوشش

ایستگاه های کلان:

• پوشش گسترده
• مدیریت تحرک
• دسترسی پایه به شبکه

لایه ظرفیت

سلول های کوچک:

• تخلیه ترافیک
• افزایش ظرفیت
• بهینه سازی پوشش داخلی

تکامل BBU متمرکز

بسیاری از اپراتورها به سمت:

• Cloud-RAN (C-RAN)
• RAN مجازی (vRAN)
• معماری های RAN باز

این فناوری ها امکان می دهد منابع BBU متمرکز برای پشتیبانی از هر دو استقرار کلان و سلول های کوچک، بهبود بهره وری و کاهش هزینه های عملیاتی را فراهم کند.