ما الفرق بين نظام محطة قاعدة الجيل الخامس (5G) ونظام الجيل الرابع (4G)؟
1. تم دمج وحدة الراديو عن بعد (RRU) والهوائي (تم تنفيذه بالفعل)
تستخدم تقنية الجيل الخامس تقنية MIMO الضخمة (انظر دورة المعرفة الأساسية للجيل الخامس للأشخاص المشغولين (6) - MIMO الضخمة: القاتل الحقيقي للجيل الخامس ودورة المعرفة الأساسية للجيل الخامس للأشخاص المشغولين (8) - وكالة الأمن القومي أم وكالة الأمن؟ هذا سؤال يستحق التفكير فيه)، يحتوي الهوائي المستخدم على وحدات إرسال واستقبال مستقلة مدمجة تصل إلى 64.
بما أنه لا توجد طريقة لإدخال 64 مغذيًا تحت الهوائي وتعليقه على العمود، فقد قام مصنعو معدات الجيل الخامس بدمج وحدة RRU والهوائي في جهاز واحد - وحدة الهوائي النشط (AAU).
كما ترون من الاسم، فإن الحرف A الأول في AAU يعني RRU (وحدة RRU نشطة وتحتاج إلى مصدر طاقة للعمل، بينما الهوائي سلبي ويمكن استخدامه بدون مصدر طاقة)، والحرف AU الأخير يعني الهوائي.
يبدو شكل وحدة AAU تمامًا مثل الهوائي التقليدي. يظهر في منتصف الصورة أعلاه هوائي AAU بتقنية الجيل الخامس، بينما يظهر على اليسار واليمين هوائيان تقليديان بتقنية الجيل الرابع. مع ذلك، إذا قمت بتفكيك وحدة AAU:
يمكنك رؤية وحدات الإرسال والاستقبال المستقلة المكتظة بالداخل، وبالطبع، يبلغ العدد الإجمالي 64 وحدة.
تم تحديث تقنية نقل الألياف الضوئية بين وحدة النطاق الأساسي (BBU) ووحدة الراديو البعيدة (RRU) (AAU) (تم تحقيق ذلك بالفعل).
في شبكات الجيل الرابع، تحتاج وحدة النطاق الأساسي (BBU) ووحدة الراديو عن بعد (RRU) إلى استخدام الألياف الضوئية للاتصال، ويطلق على معيار نقل إشارة الترددات الراديوية في الألياف الضوئية اسم CPRI (واجهة الراديو العامة المشتركة).
في شبكات الجيل الرابع (4G)، ينقل بروتوكول CPRI بيانات المستخدم بين وحدتي BBU وRRU، وهذا أمر طبيعي. أما في شبكات الجيل الخامس (5G)، وبفضل استخدام تقنيات مثل Massive MIMO، تصل سعة الخلية الواحدة في شبكة 5G إلى أكثر من عشرة أضعاف سعة شبكة 4G، أي ما يعادل سعة وحدتي BBU وAAU. لذا، يجب أن يصل معدل نقل البيانات بين الوحدتين إلى أكثر من عشرة أضعاف معدل نقل البيانات في شبكة 4G.
إذا استمر استخدام تقنية CPRI التقليدية، سيزداد عرض نطاق الألياف الضوئية والوحدة الضوئية بمقدار N ضعفًا، وسيرتفع سعر الألياف الضوئية والوحدة الضوئية عدة أضعاف أيضًا. لذا، ولتوفير التكاليف، قام موردو معدات الاتصالات بترقية بروتوكول CPRI إلى eCPRI. هذه الترقية بسيطة للغاية، حيث يتم نقل عقدة إرسال CPRI من الطبقة الفيزيائية الأصلية وترددات الراديو إلى الطبقة الفيزيائية، وتنقسم الطبقة الفيزيائية التقليدية إلى طبقة فيزيائية عالية المستوى وطبقة فيزيائية منخفضة المستوى.
3. تقسيم وحدة النطاق الأساسي: فصل وحدة التحكم المركزية ووحدة التوزيع (لن يكون ذلك ممكناً لفترة من الوقت)
في عصر الجيل الرابع، تحتوي وحدة النطاق الأساسي (BBU) لمحطة القاعدة على وظائف مستوى التحكم (بشكل رئيسي على لوحة التحكم الرئيسية) ووظائف مستوى المستخدم (لوحة التحكم الرئيسية ولوحة النطاق الأساسي). وهنا تكمن المشكلة:
تتحكم كل محطة أساسية في نقل بياناتها وتنفذ خوارزمياتها الخاصة، ما يعني غياب التنسيق بينها. لكن لو أمكن إزالة وظيفة التحكم، أي وظيفة الدماغ، لأمكن التحكم في عدة محطات أساسية في آنٍ واحد لتحقيق نقل وتداخل منسقين. فهل سيؤدي التعاون إلى رفع كفاءة نقل البيانات بشكل ملحوظ؟
في شبكة الجيل الخامس، نسعى لتحقيق الأهداف المذكورة أعلاه من خلال تقسيم وحدة النطاق الأساسي (BBU)، حيث تُمثل وحدة التحكم المركزية (CU) وظيفة التحكم المركزي، بينما تقتصر وظيفة محطة القاعدة المنفصلة على معالجة البيانات ونقلها. وتُصبح هذه الوظيفة وحدة التوزيع (DU)، ليصبح نظام محطة قاعدة الجيل الخامس كالتالي:
في ظل البنية التي تفصل بين وحدة التحكم المركزية ووحدة التوزيع، تم تعديل شبكة النقل وفقًا لذلك. نُقل جزء النقل الأمامي بين وحدة التوزيع ووحدة الوصول المساعدة، وأُضيفت شبكة النقل المتوسطة بين وحدة التحكم المركزية ووحدة التوزيع.
مع ذلك، فإنّ الطموح كبير جدًا، بينما الواقع محدود للغاية. يتطلب فصل وحدات التحكم المركزية (CU) عن وحدات التوزيع (DU) عواملَ مثل دعم سلسلة التوريد الصناعية، وإعادة بناء غرف الحاسوب، وعمليات شراء المشغلين، وغيرها. ولن يتحقق ذلك قريبًا. لا تزال وحدة النطاق الأساسي (BBU) الحالية لشبكة الجيل الخامس (5G) على هذا النحو، ولا علاقة لها بوحدة النطاق الأساسي لشبكة الجيل الرابع (4G).
تاريخ النشر: 1 أبريل 2021