การแนะนำ

Remote Radio Head (RRH) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในระบบสื่อสารไร้สาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ เทคโนโลยีนี้แยกการทำงานของคลื่นความถี่วิทยุ (RF) และการประมวลผลเบสแบนด์ออกเป็นสองโมดูลแยกกัน ซึ่งเรียกว่า อุปกรณ์วิทยุ (RE) และ ส่วนควบคุมอุปกรณ์วิทยุ (REC) ตามลำดับ

โมดูล RE (หรือที่รู้จักกันในชื่อโมดูลส่วนหน้าของวิทยุ) โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้ใกล้กับเสาอากาศ RF มาก ในขณะที่ REC จะติดตั้งอยู่ห่างออกไปจากสถานีฐานและเชื่อมต่อกับเครือข่ายหลัก

โมดูล RE และ REC ทั้งสองเชื่อมต่อกันโดยใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง โปรโตคอลอินเทอร์เฟซ CPRI (Common Public Radio Interface) และ eCPRI (Enhanced CPRI) เป็นโปรโตคอลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งาน RRH โดยเฉพาะในเครือข่าย 4G LTE และ 5G

ภาพด้านบนแสดงสถานีฐานที่มี RRH (Remote Radio Unit) CPRI ส่งสัญญาณเบสแบนด์แบบดิจิทัล รวมถึงข้อมูล IQ, ฟิลด์ควบคุมและการจัดการ และข้อมูลการซิงโครไนซ์ ผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงด้วยอัตราการส่งข้อมูลสูง ดังที่แสดงในภาพ มีการวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสามเส้นเพื่อส่งข้อมูลจากหน่วยเบสแบนด์ (BBU) หนึ่งหน่วยไปยังหน่วยวิทยุระยะไกล (Risk Unit) และเสาอากาศ RF สามชุด

ตัวอย่างหนึ่งของ RRH (Remote Radio Head) คือ Ericsson Radio 2219 ซึ่งสามารถติดตั้งใกล้กับเสาอากาศได้ โดยสามารถอยู่ห่างจาก Baseband Unit (BBU) ได้ไกลถึง 40 กิโลเมตร ใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อระหว่าง Baseband Unit ตัวเดียวกับ Radio Unit หลายตัวที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรมหรือแบบดาว รองรับ GSM, WCDMA และ LTE ได้สูงสุด 8 คลื่นความถี่ และต้องการแหล่งจ่ายไฟ DC -48V ในการทำงาน นอกจากนี้ Ericsson ยังมี Remote Radio Head (RRH) รุ่นอื่นๆ ให้เลือกอีกด้วย

ประโยชน์หรือข้อดีของ RRH

ต่อไปนี้คือประโยชน์ของ RRH:

1. การติดตั้งหัวส่งสัญญาณวิทยุให้ใกล้กับเสาอากาศมากขึ้น และการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงระหว่าง BBU กับปลายหัวส่งสัญญาณวิทยุ ช่วยลดการสูญเสียสัญญาณเมื่อเทียบกับสถานีฐานแบบดั้งเดิม ส่งผลให้คุณภาพสัญญาณดีขึ้นและประสิทธิภาพเครือข่ายโดยรวมดีขึ้น
2. RRH ช่วยให้ติดตั้งเสาอากาศได้ง่ายขึ้นในสถานที่ต่างๆ รวมถึงพื้นที่ที่เข้าถึงยากและเขตเมืองที่มีประชากรหนาแน่น ความยืดหยุ่นนี้ช่วยขยายพื้นที่ครอบคลุมและเพิ่มขีดความสามารถของเครือข่าย
3. หัวส่งสัญญาณวิทยุถูกวางไว้ใกล้กับเสาอากาศ RF มากขึ้น ดังนั้นจึงใช้พลังงานในการส่งสัญญาณน้อยลงเนื่องจากการสูญเสียสัญญาณต่ำ ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน
4. การประมวลผลเบสแบนด์แบบรวมศูนย์ช่วยให้การจัดสรรทรัพยากรและการจัดการสัญญาณรบกวนมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายดีขึ้นและลดการรบกวนร่วมช่องสัญญาณลง
5. เทคโนโลยี RRH ช่วยให้การอัปเกรดและการปรับเปลี่ยนหน่วยประมวลผลฐาน (BBU) ทำได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงหัวส่งสัญญาณวิทยุระยะไกลหรือเสาอากาศก็ไม่จำเป็นเสมอไป สถานีฐานที่ใช้เทคโนโลยี RRH สามารถปรับขนาดได้และพร้อมรับมือกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการเปลี่ยนแปลงมาตรฐานเครือข่ายในอนาคต
6. ด้วยเทคโนโลยี RRH หน่วยเบสแบนด์เพียงหน่วยเดียวสามารถให้บริการหน่วยวิทยุระยะไกลหรือเสาอากาศได้หลายหน่วย การรวมอุปกรณ์เช่นนี้ช่วยลดพื้นที่ติดตั้งสถานีฐาน ทำให้ติดตั้งและบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย RRH ได้ง่ายขึ้นในพื้นที่เมืองที่มีความหนาแน่นสูง
7. โปรโตคอล CPRI และ eCPRI เป็นโปรโตคอลที่ไม่ขึ้นกับผู้ผลิตรายใดรายหนึ่ง ซึ่งกำหนดอินเทอร์เฟซระหว่างหน่วยประมวลผลเบสแบนด์ (BBU) และหน่วยประมวลผลวิทยุระยะไกล ดังนั้น BBU และหน่วยประมวลผลวิทยุระยะไกลจากผู้ผลิตหรือผู้จำหน่ายที่แตกต่างกันจึงสามารถติดตั้งในสถานีฐานเซลลูลาร์เดียวกันได้โดยไม่มีปัญหาเรื่องอินเทอร์เฟซหรือการทำงานร่วมกัน
8. เทคโนโลยีที่ใช้ในการพัฒนา Remote Radio Head (RRH) นั้นเข้ากันได้กับเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายขั้นสูงต่างๆ เช่น 4G LTE, 5G และอื่นๆ ทำให้เหมาะสำหรับการพัฒนาเครือข่ายในอนาคต

ข้อเสียหรือข้อจำกัดของ RRH

ต่อไปนี้คือข้อจำกัดหรือข้อเสียของ RRH:

1. RRHs จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงความเร็วสูงระหว่าง BBU และ RRHs การติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานใยแก้วนำแสงอาจมีค่าใช้จ่ายสูง โดยเฉพาะในพื้นที่ห่างไกลหรือภูมิประเทศที่ยากลำบาก
2. มีการใช้โซลูชันการจัดการระยะไกลสำหรับการบำรุงรักษา RRH แต่ยังคงต้องการบุคลากรที่มีทักษะสำหรับการแก้ไขปัญหาและซ่อมแซมในสถานที่อยู่ดี
3. ระยะห่างระหว่าง BBU กับหน่วยวิทยุต้องอยู่ในช่วงที่กำหนดเพื่อให้ได้คุณภาพสัญญาณที่ดีที่สุด ระยะทางที่ไกลกว่านั้นอาจต้องใช้ตัวทวนสัญญาณหรืออุปกรณ์เพิ่มเติม
4. อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยความเย็น (RRH) ที่ติดตั้งในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งต้องทนทานต่อสภาพอากาศต่างๆ เช่น อุณหภูมิที่สูงจัด ฝน และความชื้น
5. เมื่อเครือข่ายขยายตัว จะมีการเพิ่ม RRH มากขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่ความต้องการใช้ใยแก้วนำแสงที่เพิ่มขึ้น และข้อจำกัดด้านความจุในเครือข่ายใยแก้วนำแสง ซึ่งจำเป็นต้องมีการวางแผนการขยายขนาดอย่างรอบคอบ

บทสรุป

โดยรวมแล้ว RRH (Remote Radio Heads) มีบทบาทสำคัญในระบบเซลลูลาร์ WiMAX, 4G LTE และ 5G NR ช่วยให้การประมวลผล RF มีประสิทธิภาพมากขึ้น ครอบคลุมพื้นที่เครือข่ายได้ดีขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของบริการสื่อสารไร้สาย ยิ่งไปกว่านั้น การอัปเกรดซอฟต์แวร์ในเลเยอร์ทางกายภาพที่ 1 ตามการเปลี่ยนแปลงในมาตรฐานที่มีอยู่หรือระหว่างการนำมาตรฐานใหม่มาใช้ก็ทำได้ง่ายขึ้นมาก ดังนั้นจึงสามารถเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ได้อย่างรวดเร็ว