Da 5G-Netze weltweit immer weiter ausgebaut werden, stehen Betreiber vor einer wichtigen Herausforderung: wie sie Abdeckung, Kapazität und Bereitstellungskosten in Einklang bringen können. Zwei wichtige Netzwerkarchitekturen –Makro-BasisstationenUndkleine Zellen– spielen komplementäre Rollen bei der Erreichung dieser Ziele. Verständnis der Einsatzstrategien vonBBU (Basisbandeinheit)UndRRU (Remote Radio Unit)in verschiedenen Szenarien ist für Netzwerkplaner, Telekommunikationsgerätehändler und Infrastrukturanbieter von entscheidender Bedeutung.

In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen Makro-Basisstations- und Kleinzellen-Bereitstellungen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der BBU/RRU-Architektur und den Umgebungen liegt, in denen jede Lösung die beste Leistung erbringt.

BBU und RRU in 5G-Netzwerken verstehen

Bevor Sie Bereitstellungsstrategien vergleichen, ist es wichtig, die Rollen von BBU und RRU zu verstehen.

BBU (Basisbandeinheit)

Die BBU ist verantwortlich für:

• Signalverarbeitung
• Protokollverwaltung
• Ressourcenplanung
• Kontrolle der Datenübertragung
• Netzwerkkoordination

Es dient als „Gehirn“ der Basisstation.

RRU (Remote Radio Unit)

Die RRU kümmert sich um:

• Übertragung und Empfang von HF-Signalen
• Leistungsverstärkung
• Frequenzumwandlung
• Verwaltung der Antennenschnittstelle

Die RRU fungiert als „Radio-Frontend“ und verbindet das Netzwerk mit Benutzergeräten.

In modernen 5G-Architekturen werden BBUs und RRUs häufig getrennt, um die Flexibilität zu verbessern, die Wartung zu vereinfachen und die Netzwerkleistung zu optimieren.

Bereitstellungsstrategie für Makro-Basisstationen

Was ist eine Makro-Basisstation?

Eine Makro-Basisstation ist ein Hochleistungs-Mobilfunkstandort, der typischerweise installiert wird auf:

• Kommunikationstürme
• Dächer
• Monopole
• Berggipfel
• Hohe Gebäude

Ihr Hauptziel ist die flächendeckende Abdeckung.

Typische BBU/RRU-Architektur

Eine Makro-Site besteht im Allgemeinen aus:

• Zentralisiertes BBU-Kabinett
• Mehrere RRUs
• Hochleistungsantennen
• Glasfaserverbindungen zwischen BBU und RRUs

Bereitstellungsbeispiel:

1 BBU → 3 bis 12 RRUs → Mehrere Sektorantennen

Diese Architektur unterstützt eine große geografische Abdeckung und eine hohe Benutzerkapazität.

Vorteile

Breite Abdeckung

Ein einzelner Makrostandort kann mehrere Kilometer umfassen, abhängig von:

• Frequenzband
• Terrain
• Antennenhöhe
• Sendeleistung

Hohe Kapazität

Mehrere RRUs können Folgendes unterstützen:

• Massives MIMO
• Carrier-Aggregation
• Multibandbetrieb

Einfachere zentrale Verwaltung

Betreiber können mehrere Funksektoren von einer einzigen BBU-Plattform aus verwalten.

Herausforderungen

• Höhere Infrastrukturkosten
• Schwierigkeiten bei der Standortakquise
• Höherer Stromverbrauch
• Versorgungslücken in dicht besiedelten städtischen Umgebungen

Strategie zur Bereitstellung kleiner Zellen

Was ist eine kleine Zelle?

Eine kleine Zelle ist ein Funkzugangsknoten mit geringem Stromverbrauch, der die Netzwerkdichte und -kapazität an bestimmten Standorten verbessern soll.

Zu den gängigen Installationsorten gehören:

• Einkaufszentren
• Flughäfen
• Stadien
• Bürogebäude
• Bahnhöfe
• Städtische Straßen

Typische BBU/RRU-Architektur

Kleine Zellen verwenden häufig hochintegrierte Designs, bei denen Basisband- und Funkfunktionen in einer kompakten Einheit kombiniert werden.

Zu den gängigen Konfigurationen gehören:

• Integrierte BBU + RRU
• Verteilte BBU-Pools, die mehrere kleine Zellen bedienen
• Cloud-RAN (C-RAN)-Architekturen

Bereitstellungsbeispiel:

Zentralisierter BBU-Pool → Mehrere kleine Funkeinheiten

oder

Integrierte Kleinzelleneinheit → Antenne

Vorteile

Hohe Kapazität in dichten Gebieten

Kleine Zellen nehmen deutlich zu:

• Benutzerdurchsatz
• Spektrumeffizienz
• Netzwerkkapazität

Bessere Abdeckung im Innenbereich

Signale können näher an den Benutzern eingesetzt werden, wodurch Durchdringungsverluste durch Wände und Gebäude reduziert werden.

Flexible Bereitstellung

Kleine Zellen können montiert werden auf:

• Strommasten
• Straßenlaternen
• Mauern bauen
• Innendecken

Herausforderungen

• Erfordert große Mengen an Bereitstellungsknoten
• Die Backhaul-Planung wird komplexer
• Erhöhte Koordination zwischen benachbarten Zellen

Hauptunterschiede bei der BBU/RRU-Bereitstellung

Szenarioanpassung: Wann sollten Makro-Basisstationen verwendet werden?

Ländliche Gebiete

Makrostationen sind ideal für:

• Dörfer
• Autobahnen
• Abgelegene Regionen

Der Fokus liegt auf der Maximierung der Abdeckung bei gleichzeitiger Minimierung der Standortzahlen.

Vorstadtnetzwerke

Betreiber nutzen häufig Makrostandorte als primäre Abdeckungsschicht und ergänzen sie durch kleine Zellen, in denen der Verkehr zunimmt.

Erste 5G-Rollouts

Makro-Basisstationen sorgen für eine schnelle landesweite Abdeckung und bilden die Grundlage des Netzwerks.

Szenarioanpassung: Wann sollten kleine Zellen verwendet werden?

Städtische Zentren

Hochhäuser und dichte Besiedelungen sorgen für einen enormen Verkehrsbedarf.

Kleine Zellen helfen:

• Staus reduzieren
• Verbessern Sie die Download-Geschwindigkeit
• Verbessern Sie das Benutzererlebnis

Stadien und Veranstaltungsorte

Große Menschenmengen können Makronetzwerke überfordern.

Kleine Zellen bieten lokalisierte Kapazität für:

• Live-Streaming
• Social-Media-Uploads
• Mobiler Datenverkehr mit hoher Dichte

Innenräume

Einkaufszentren, Flughäfen, Fabriken und Bürogebäude erfordern häufig spezielle Kleinzellensysteme für den Innenbereich, um eine zuverlässige Abdeckung zu gewährleisten.

Der aufkommende Trend: Hybride Makro- und Kleinzellennetzwerke

Moderne 5G-Bereitstellungen basieren zunehmend auf einer mehrschichtigen Netzwerkarchitektur.

Abdeckungsschicht

Makrostationen bieten:

• Großflächige Abdeckung
• Mobilitätsmanagement
• Grundlegende Netzwerkzugänglichkeit

Kapazitätsschicht

Kleine Zellen bieten:

• Verkehrsverlagerung
• Kapazitätserweiterung
• Optimierung der Innenabdeckung

Zentralisierte BBU-Entwicklung

Viele Betreiber bewegen sich in Richtung:

• Cloud-RAN (C-RAN)
• Virtualisiertes RAN (vRAN)
• Offene RAN-Architekturen

Diese Technologien ermöglichen es zentralisierten BBU-Ressourcen, sowohl Makro- als auch Kleinzellenbereitstellungen zu unterstützen, wodurch die Effizienz verbessert und die Betriebskosten gesenkt werden.