Mitä eroa on 5G-tukiasemajärjestelmällä ja 4G-verkolla?
1. RRU ja antenni ovat integroituja (jo toteutettu)
5G käyttää massiivista MIMO-teknologiaa (katso 5G:n perustietokurssi kiireisille ihmisille (6) - Massiivinen MIMO: 5G:n todellinen suuri tappaja ja 5G:n perustietokurssi kiireisille ihmisille (8) - NSA vai SA? Tätä kysymystä kannattaa miettiä), käytetyssä antennissa on sisäänrakennetut itsenäiset lähetin-vastaanotinyksiköt jopa 64:ään asti.
Koska 64 syöttölaitetta ei oikeastaan voida asettaa antennin alle ja ripustaa niitä tankoon, 5G-laitevalmistajat ovat yhdistäneet RRU:n ja antennin yhdeksi laitteeksi – AAU:ksi (Active Antenna Unit).
Kuten nimestä voi päätellä, ensimmäinen A-kirjain AAU-nimessä tarkoittaa RRU:ta (RRU on aktiivinen ja tarvitsee toimiakseen virtalähteen, kun taas antenni on passiivinen ja sitä voidaan käyttää ilman virtalähdettä), ja jälkimmäinen AU tarkoittaa antennia.
AAU näyttää ulkonäöltään aivan perinteiseltä antennilta. Yllä olevan kuvan keskellä on 5G AAU ja vasemmalla ja oikealla perinteiset 4G-antennit. Jos kuitenkin purat AAU:n:
Sisällä näet tietenkin tiheästi pakatut itsenäiset lähetin-vastaanotinyksiköt, kokonaismäärä on 64.
BBU:n ja RRU:n (AAU) välistä optista kuitusiirtotekniikkaa on päivitetty (jo toteutettu)
4G-verkoissa BBU:n ja RRU:n on käytettävä optista kuitua yhteyden muodostamiseen, ja optisen kuidun radiotaajuussignaalin lähetysstandardia kutsutaan nimellä CPRI (Common Public Radio Interface).
CPRI siirtää käyttäjädataa BBU:n ja RRU:n välillä 4G-verkossa, eikä siinä ole mitään vikaa. 5G:ssä yksittäisen 5G-solun kapasiteetti voi kuitenkin olla yli 10 kertaa suurempi kuin 4G:ssä, mikä vastaa BBU:n ja AAU:n kapasiteettia. Tiedonsiirtonopeuden on oltava yli 10 kertaa suurempi kuin 4G:ssä.
Jos jatkat perinteisen CPRI-tekniikan käyttöä, optisen kuidun ja optisen moduulin kaistanleveys kasvaa N-kertaisesti, ja myös optisen kuidun ja optisen moduulin hinta nousee moninkertaisesti. Siksi kustannusten säästämiseksi tietoliikennelaitteiden toimittajat päivittivät CPRI-protokollan eCPRI:ksi. Tämä päivitys on hyvin yksinkertainen. Itse asiassa CPRI-lähetyssolmu siirretään alkuperäisestä fyysisestä kerroksesta ja radiotaajuudesta fyysiseen kerrokseen, ja perinteinen fyysinen kerros jaetaan korkean tason fyysiseen kerrokseen ja matalan tason fyysiseen kerrokseen.
3. BBU:n jakaminen: CU:n ja DU:n erottaminen (tämä ei ole mahdollista vähään aikaan)
4G-aikakaudella tukiaseman BBU:lla on sekä ohjaustason toimintoja (pääasiassa pääohjauskortilla) että käyttäjätason toimintoja (pääohjauskortti ja kantataajuuskortti). Ongelmana on:
Jokainen tukiasema ohjaa omaa tiedonsiirtoaan ja toteuttaa omia algoritmejaan. Niiden välillä ei ole käytännössä mitään koordinointia. Jos ohjaustoiminto, eli aivojen toiminta, voidaan poistaa, useita tukiasemia voidaan ohjata samanaikaisesti koordinoidun lähetyksen ja häiriöiden saavuttamiseksi. Yhteistyö, onko tiedonsiirron tehokkuus paljon korkeampi?
5G-verkossa haluamme saavuttaa yllä mainitut tavoitteet jakamalla tukiaseman (BBU) osiin, jolloin keskitetty ohjaustoiminto on CU (Centralized Unit), ja erillisen ohjaustoiminnon omaava tukiasema jää vain tiedonkäsittelyä ja -siirtoa varten. Toiminnosta tulee DU (Distributed Unit), joten 5G-tukiasemajärjestelmästä tulee:
Arkkitehtuurissa, jossa CU ja DU on erotettu toisistaan, myös siirtoverkkoa on mukautettu vastaavasti. Etuosa on siirretty DU:n ja AAU:n väliin, ja keskiosa on lisätty CU:n ja DU:n väliin.
Ideaali on kuitenkin hyvin täysi ja todellisuus hyvin niukka. CU:n ja DU:n erotteluun liittyy tekijöitä, kuten teollisuusketjun tuki, tietokonehuoneen uudelleenrakentaminen, operaattorien hankinnat jne. Se ei toteudu hetkeen. Nykyinen 5G BBU on edelleen tällainen, eikä sillä ole mitään tekemistä 4G BBU:n kanssa.
Julkaisun aika: 1. huhtikuuta 2021