5G无线接入网中的硬件架构
发布时间：2022-11-26 16:35:20 所属栏目：通讯 来源：
导读： 浅析BBU、RRU、AAU
当下5G已经如火如荼，每天关于5G的资讯不绝于耳，然而还是有很多人不了解5G无线接入网设备的基本构成。本文就来梳理一下5G无线接入网设备的硬件构成，顺便为大家简单介绍构成5G无线接
当下5G已经如火如荼，每天关于5G的资讯不绝于耳，然而还是有很多人不了解5G无线接入网设备的基本构成。本文就来梳理一下5G无线接入网设备的硬件构成，顺便为大家简单介绍构成5G无线接
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浅析BBU、RRU、AAU 当下5G已经如火如荼，每天关于5G的资讯不绝于耳，然而还是有很多人不了解5G无线接入网设备的基本构成。本文就来梳理一下5G无线接入网设备的硬件构成，顺便为大家简单介绍构成5G无线接入网设备的几大主角：BBU, RRU, AAU。 5G网络架构 首先，5G网络有接入网、承载网、核心网三部分。接入网一般是无线接入网(RAN)，主要由基站（Base station）组成。 那么基站又包括什么呢？一个基站，通常包括BBU (主要负责信号调制)、RRU (主要负责射频处理)，馈线 (连接RRU和天线)，天线 (主要负责线缆上导行波和空气中空间波之间的转换)。 4G每个基站都有一个BBU，并通过BBU直接连到核心网。而在5G网络中，接入网不再是由BBU、RRU、天线这些东西组成了。而是被重构为以下3个功能实体：CU (Centralized Unit，集中单元)，DU (Distribute Unit，分布单元)，AAU (Active Antenna Unit，有源天线单元)。原来4G的RRU和天线合并成AAU，把BBU分离成CU和DU，DU下沉到AAU处，一个CU可以连接多个DU。 4G只有前传和回传两部分，在5G网络中则演变为三个部分，AAU连接DU部分称为5G前传（Fronthaul），中传（Middlehaul）指DU连接CU部分5g基站天线，而回传（Backhaul）是CU和核心网之间的通信承载。 5G无线接入网（基站）架构 从设备架构角度划分，5G基站架构可分为： BBU-AAU CU-DU-AAU BBU-RRU-Antenna CU-DU-RRU- Antenna 一体化gNB等 BBU 全称Building Base band Unit ，中文名：基带处理单元。RRU（射频拉远单元）和BBU（基带处理单元）之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案，可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。 5G时代， BBU的物理结构也由于5G改变的网络框架而演变成了CU(集中单元）和DU（分布单元）。其中BBU的实时性比较强的部分，变成了DU(分布单元），而BBU的非实时性功能则演变为了CU(集中单元），此外5G核心网功能下沉到边缘，CU还将承载部分核心网的功能。CU的全称是Centralized Unit，顾名思义就是集中单元；DU的全称是Distributed Unit，含义自然就是分布单元了。CU和DU的切分是根据不同协议层实时性的要求来进行的。在这样的原则下，把原先BBU中的物理底层下沉到AAU中处理，对实时性要求高的物理高层，MAC，RLC层放在DU中处理，而把对实时性要求不高的PDCP和RRC层放到CU中处理。换一个角度说：DU负责独立、实时性要求高的功能；CU负责需要信息汇聚、实时性要求低的功能。 RRU 射频拉远单元RRU（Radio Remote Unit）带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。 RRU的工作原理是：基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface 通用公共射频接口）及OBSAI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区。 BBU和RRU之间由光纤连接，RRU和天线之间由同轴连接。即主干光纤，支路同轴。BBU可以简单的理解为大脑；而RRU可以理解为手，只是去把信息拿回来交给大脑处理。所以不难理解，一个BBU可以接多个RRU。 AAU AAU（Active Antenna Unit，有源天线单元）：把RRU和天线融合在一起的设备。 5G之所以出现了AAU，其实是因为5G引入了Massive MIMO（大规模的多入多出）这个技术。MIMO是多入多出技术，这个其实比较好理解，你可以想象成公路，如果让公路上跑更多的车，就需要更多的车道，很显然的是八车道要比四车道的车流量要大得多。而MIMO越高阶，则需要天线越来越多，天线越来越多，馈线也就越来越多，RRU上的馈线接口也就越多，而这样工艺的复杂度也就越来越高。外加上馈线本身还有一定的衰耗，而这也会影响部分系统性能。也正是因为这个原因，5G之中，将RRU和原本的无源天线集成为一体，也就形成了最新的AAU(有源天线处理单元）。集成了天线，所以AAU的体积和重量都要大于RRU，耗电量也有比较大的增加，价格也要贵了许多。 好了，就讲这么多，大家搞清楚5G基站中的基本构成单元了吗？ 接下来是敲黑板划重点时间咯！附上这期的干货，ARROW 5G 4T4R 双频RRU方案供大家参考。 主要包括电源方案（POE供电，板级DC-DC，LDO，品牌有ADI，TI，ON，圣邦威等；功率器件主要是英飞凌，Vishay等），时钟方案为AD9545+AD9528， 射频收发方案为（主要是ADI的SPDT, transceiver 系列，NXP的 LNA和PA），数字处理方案（主要是Altera A10），嵌入式最小系统（Microchip，ST，NXP等MCU方案，美光的RAM和NAND存储方案）。另外无源滤波器和分立片阻容感主要是TDK, MuRata等。 （编辑：航空爱好网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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