ระบบสถานีฐาน 5G แตกต่างจาก 4G อย่างไร
1. RRU และเสาอากาศถูกรวมเข้าด้วยกัน (สร้างเสร็จแล้ว)
5G ใช้เทคโนโลยี Massive MIMO (ดูหลักสูตรความรู้พื้นฐาน 5G สำหรับคนที่ไม่ค่อยมีเวลา (6)-Massive MIMO: ตัวทำลาย 5G ที่แท้จริง และหลักสูตรความรู้พื้นฐาน 5G สำหรับคนที่ไม่ค่อยมีเวลา (8)-NSA หรือ SA? นี่เป็นคำถามที่ควรพิจารณา) เสาอากาศที่ใช้มีหน่วยรับส่งสัญญาณอิสระในตัวมากถึง 64 หน่วย
เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งตัวป้อนสัญญาณ 64 ตัวไว้ใต้เสาอากาศและแขวนไว้บนเสา ผู้ผลิตอุปกรณ์ 5G จึงได้รวม RRU และเสาอากาศเข้าไว้ในอุปกรณ์เดียว เรียกว่า AAU (Active Antenna Unit)
อย่างที่เห็นจากชื่อ ตัวอักษร A ตัวแรกใน AAU หมายถึง RRU (RRU เป็นอุปกรณ์แอคทีฟที่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟในการทำงาน ในขณะที่เสาอากาศเป็นอุปกรณ์พาสซีฟที่สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ) และตัวอักษร AU ตัวหลังหมายถึงเสาอากาศ
รูปลักษณ์ของ AAU นั้นดูเหมือนเสาอากาศแบบดั้งเดิม ตรงกลางของภาพด้านบนคือ AAU สำหรับ 5G ส่วนด้านซ้ายและขวาคือเสาอากาศแบบดั้งเดิมสำหรับ 4G อย่างไรก็ตาม หากคุณถอดชิ้นส่วน AAU ออก:
คุณจะเห็นชุดรับส่งสัญญาณอิสระที่อัดแน่นอยู่ภายใน ซึ่งมีจำนวนทั้งหมด 64 ชุด
เทคโนโลยีการส่งสัญญาณผ่านใยแก้วนำแสงระหว่าง BBU และ RRU (AAU) ได้รับการปรับปรุงแล้ว (ดำเนินการเสร็จสิ้นแล้ว)
ในเครือข่าย 4G นั้น BBU และ RRU จำเป็นต้องใช้ใยแก้วนำแสงในการเชื่อมต่อ และมาตรฐานการส่งสัญญาณความถี่วิทยุในใยแก้วนำแสงเรียกว่า CPRI (Common Public Radio Interface)
CPRI ส่งข้อมูลผู้ใช้ระหว่าง BBU และ RRU ในระบบ 4G ซึ่งก็ไม่มีอะไรผิดปกติ อย่างไรก็ตาม ในระบบ 5G เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีต่างๆ เช่น Massive MIMO ทำให้ความจุของเซลล์เดี่ยวใน 5G สามารถสูงกว่า 4G ได้ถึง 10 เท่า ซึ่งเทียบเท่ากับ BBU และ AAU อัตราการส่งข้อมูลระหว่างเซลล์จึงต้องสูงกว่า 4G ถึง 10 เท่าเช่นกัน
หากยังคงใช้เทคโนโลยี CPRI แบบดั้งเดิมต่อไป แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงและโมดูลใยแก้วนำแสงจะเพิ่มขึ้น N เท่า และราคาของใยแก้วนำแสงและโมดูลใยแก้วนำแสงก็จะเพิ่มขึ้นหลายเท่าเช่นกัน ดังนั้น เพื่อประหยัดต้นทุน ผู้ผลิตอุปกรณ์สื่อสารจึงได้อัปเกรดโปรโตคอล CPRI เป็น eCPRI การอัปเกรดนี้ทำได้ง่ายมาก ที่จริงแล้ว โหนดการส่งสัญญาณ CPRI จะถูกย้ายจากเลเยอร์ทางกายภาพและคลื่นความถี่วิทยุแบบเดิมไปยังเลเยอร์ทางกายภาพ และเลเยอร์ทางกายภาพแบบดั้งเดิมจะถูกแบ่งออกเป็นเลเยอร์ทางกายภาพระดับสูงและเลเยอร์ทางกายภาพระดับต่ำ
3. การแยก BBU: การแยก CU และ DU (ซึ่งจะไม่สามารถทำได้ในระยะเวลาหนึ่ง)
ในยุค 4G นั้น BBU ของสถานีฐานมีทั้งฟังก์ชันควบคุม (ส่วนใหญ่อยู่บนบอร์ดควบคุมหลัก) และฟังก์ชันผู้ใช้ (บอร์ดควบคุมหลักและบอร์ดเบสแบนด์) ซึ่งมีปัญหาอยู่ข้อหนึ่งคือ:
สถานีฐานแต่ละแห่งควบคุมการส่งข้อมูลและใช้อัลกอริทึมของตนเอง โดยพื้นฐานแล้วไม่มีการประสานงานระหว่างกัน หากสามารถแยกส่วนควบคุม ซึ่งก็คือส่วนประมวลผลหลัก ออกไปได้ สถานีฐานหลายแห่งก็จะสามารถควบคุมได้พร้อมกันเพื่อให้เกิดการส่งข้อมูลและการรบกวนที่ประสานงานกัน การทำงานร่วมกันเช่นนี้ จะทำให้ประสิทธิภาพการส่งข้อมูลสูงขึ้นมากหรือไม่?
ในเครือข่าย 5G เราต้องการบรรลุเป้าหมายข้างต้นโดยการแบ่ง BBU ออกเป็นส่วนๆ โดยฟังก์ชันควบคุมส่วนกลางคือ CU (Centralized Unit) และสถานีฐานที่มีฟังก์ชันควบคุมแยกต่างหากจะทำหน้าที่เพียงประมวลผลและส่งข้อมูลเท่านั้น ซึ่งฟังก์ชันนี้จะกลายเป็น DU (Distributed Unit) ดังนั้นระบบสถานีฐาน 5G จึงเป็นดังนี้:
ภายใต้สถาปัตยกรรมที่แยก CU และ DU ออกจากกัน เครือข่ายส่งสัญญาณก็ได้รับการปรับเปลี่ยนให้สอดคล้องกันด้วย โดยส่วน fronthaul ถูกย้ายไปอยู่ระหว่าง DU และ AAU และมีการเพิ่มเครือข่าย midhaul ระหว่าง CU และ DU
อย่างไรก็ตาม อุดมคตินั้นสมบูรณ์มาก แต่ความเป็นจริงนั้นค่อนข้างจำกัด การแยก CU และ DU ออกจากกันนั้นเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น การสนับสนุนห่วงโซ่อุตสาหกรรม การปรับปรุงห้องคอมพิวเตอร์ การจัดซื้อของผู้ให้บริการ ฯลฯ ซึ่งจะยังไม่เกิดขึ้นในเร็วๆ นี้ BBU 5G ในปัจจุบันก็ยังคงเป็นเช่นนี้ และไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับ BBU 4G เลย
วันที่เผยแพร่: 1 เมษายน 2564