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5g無線接入網網路結構

發布時間: 2023-01-19 22:10:29

1. 5g基站由哪些部件組成

一座5G基站的成本,一般來說,是由主設備、動力配套設備設施、鐵塔、機房這些組成。BBU、AAU、傳輸設備和天線,這些是主設備。電源、電池、空調、監控,這些是動力配套。而鐵塔和機房這些,是土建施工,機房基建相關的工作,都是中國鐵塔公司負責。

5G基站系統的主要設備和作用
基站可以分為室外宏基站和室內微基站。宏站,就是室外那種大鐵塔的或者樓頂那種抱桿的。目前國內正在規模建設的5G基站,都是宏基站為主。一個完整的基站系統(4G基站),是由BBU、RRU與天饋系統(天線)所組成的。

BBU:基帶處理單元,主要負責處理核心網、用戶的信令與數據,移動通信中最復雜的協議、演算法均是在BBU中實現的,可以說BBU就是基站的核心。BBU包括基帶板、主控板、電源模塊等,一般放置在機房或者室外機櫃里。

主控板負責處理來自核心網、終端的信令,負責與核心網的互聯互通,負責接收GPS的同步信息與定位信息。

而基帶板負責進行數據的編碼、調制等基帶處理,並將處理過待發射的數據傳輸給RRU。

RRU:射頻拉遠單元,用來將基帶板通過光纖傳來的基帶信號,轉化成運營商所擁有頻段上的高頻信號,並通過饋線傳輸給天線。原先是和BBU放置在一起的RFU(射頻單元),後來發現天線與射頻單元離得太遠,饋線傳輸的損耗太大了,於是乾脆用光纖拉遠和天線一起掛在鐵塔上,減少損耗。

天線,最後真正將無線信號發射出去一個無源器件,RRU上的8個介面需要與天線上的8個介面通過8條饋線連接,因此在天線掛桿上經常能看到一捆大黑線。

由於5G使用Massive MIMO技術,使得天線內置獨立收發單元達到64個。天線下面無法插64根饋線掛在掛桿上,因此5G設備廠家將RRU與天線合成了一個設備——AAU(Active Antenna Unit,有源天線單元)。其他的基本都是一樣的。

5G單站點投資和建設時間估算
一個基站的標配是1個BBU+3個AAU,有三個扇區,360度全方位覆蓋。目前5G還處於剛起步的階段,各大通信設備商的5G主設備價格還存在變動。而且,單買一個設備的價格,和運營商集團采購(集采)的價格,國內與國外,也是存在巨大的差距。暫且以國內運營商購買的價格來算,大約30萬。

30萬是基站主設備價錢,再來看看機房的配套費用。配套設備為基站提供電力和降溫保障,是一個基站正常運行的前提。主要有電源、電池、空

2. 5g介面分層結構的差異性

5G無線接入網路CU和DU的分離,接入需求差異。。
5GRAN架構考慮採用中央單元CU和分布單元DU獨立部署的方式,以更好地滿足各場景和應用的需求,其中CU集中單元包括PDCP層以上的功能。對現有RAN架構進行分離可以有效降低前傳的帶寬需求。RANCU內部的移動性不可見,從而有效降低CN的信令開銷和復雜度。採用CU將控制協議和安全協議集中化後,CU的出現更加適應NFV的架構實現CloudRAN,增加了RAN側的功能擴展性。

3. 5G網路架構

5G網路標准分為獨立組網模式(SA)和非獨立組網模式(NSA)兩大類。
獨立組網模式是指需要全新打造5G網路環境,如5G基站、5G核心網等。
非獨立組網模式是指在現有的4G硬體設施基礎上,實施5G網路的部署工作。

4. 負責連接cu到的承載網路

負責連接cu到的承載網路叫5G承載網,5G接入網網元之間,也就是AAU、DU、CU之間,也是5G承載網負責連接的。不同的連接位置,有自己獨特的名字,分別叫作:前傳、中傳、回傳。

5G承載網是為5G無線接入網和核心網提供網路連接的基礎網路。為了滿足5G應用場景的需求,5G承載網採用新的網路架構和關鍵技術,為5G網路提供超大帶寬、超低時延、靈活智能的連接服務。在網路運輸中,為無線接入網RAN和核心網元提供網路連接。並提供靈活調度、負載均衡、故障冗餘及管理控制等多項功能。

5g承載網的作用及架構

5G承載組網架構包括城域與省內/省際干線兩個層面,其中城域內組網按邏輯包括接入、匯聚和核心三層架構。接入層通常為環形組網,匯聚和核心層根據光纖資源情況,可以分為環形組網與雙上聯組網兩種類型。

5G基站引入了CU/DU分離,提高了組網的靈活性,針對不同業務場景和網路發展的不同階段,CU/DU可以部署在承載網的不同位置,其中DU部署位置和4G的BBU類似,一般部署在承載網的接入層機房,CU可以部署在承載網接入層機房、匯聚層機房或者核心層機房。

5G核心網採用服務化架構(SBA)設計,虛擬化方式實現,控制面和用戶面徹底分離。控制面採用邏輯集中的方式實現統一的策略控制,保證靈活的移動流量調度和連接管理,用戶面將專注於業務數據的路由轉發,具有簡單、穩定和高性能等特性,便於靈活部署以支持未來高帶寬、低時延業務場景需求。

5. 5G技術(四)——回傳和前傳網路、無線接入網

姓名:安鑫 學號:17050110007 學院:物理與光電工程學院

引自:

https://blog.csdn.net/istrangeboy/article/details/103341433

【嵌牛導讀】本文介紹5G技術中的回傳和前傳網路與無線接入網。

【嵌牛提問】什麼是回傳和前傳網路?什麼是無線接入網?

【嵌牛鼻子】回傳和前傳網路與無線接入網杠關鍵技術

【嵌牛正文】

1 前傳和回傳技術

回傳(Backhaul)指無線接入網連接到核心網的部分,光纖是回傳網路的理想選擇,但在光纖難以部署或部署成本過高的環境下,無線回傳是替代方案,比如點對點微波、毫米波回傳等,此外,無線mesh網路也是5G回傳的一個選項,在R16里,5G無線本身將被設計為無線回傳技術,即IAB(5G NR集成無線接入和回傳)。前傳(Fronthaul)指BBU池連接拉遠RRU部分,如C-RAN章節所述。前傳鏈路容量主要取決於無線空口速率和MIMO天線數量,4G前傳鏈路採用CPRI(通用公共無線介面)協議,但由於5G無線速率大幅提升、MIMO天線數量成倍增加,CPRI無法滿足5G時代的前傳容量和時延需求,為此,標准組織正在積極研究和制定新的前傳技術,包括將一些處理能力從BBU下沉到RRU單元,以減小時延和前傳容量等。

2 無線接入網

為了提升容量、頻譜效率,降低時延,提升能效,以滿足5G關鍵KPI,5G無線接入網包含的關鍵技術包括:C-RAN、SDR(軟體定義無線電)、CR(認知無線電)、Small Cells、自組織網路、D2D通信、Massive MIMO、毫米波、高級調制和接入技術、帶內全雙工、載波聚合、低時延和低功耗技術等。

3 雲無線接入網(C-RAN)

雲無線接入網(C-RAN),將無線接入的網路功能軟體化為虛擬化功能,並部署於標準的雲環境中。C-RAN概念由集中式RAN發展而來,目標是為了提升設計靈活性和計算可擴展性,提升能效和減少集成成本。在C-RAN構架下,BBU功能是虛擬化的,且集中化、池化部署,RRU與天線分布式部署,RRU通過前傳網路連接BBU池, BBU池可共享資源、靈活分配處理來自各個RRU的信號。C-RAN的優勢是,可以提升計算效率和能效,易於實現CoMP(協同多點傳輸)、多RAT、動態小區配置等更先進的聯合優化方案,但C-RAN的挑戰是前傳網路設計和部署的復雜性。

6. 5g配置要求中底軟基站ir介面配置哪種模塊

首先,5G網路有接入網、承載網、核心網三部分。接入網一般是無線接入網(RAN),主要由基站(Base station)組成。

那麼基站又包括什麼呢?一個基站,通常包括BBU (主要負責信號調制)、RRU (主要負責射頻處理),饋線 (連接RRU和天線),天線 (主要負責線纜上導行波和空氣中空間波之間的轉換)。
4G每個基站都有一個BBU,並通過BBU直接連到核心網。而在5G網路中,接入網不再是由BBU、RRU、天線這些東西組成了。而是被重構為以下3個功能實體:CU (Centralized Unit,集中單元),DU (Distribute Unit,分布單元),AAU (Active Antenna Unit,有源天線單元)。原來4G的RRU和天線合並成AAU,把BBU分離成CU和DU,DU下沉到AAU處,一個CU可以連接多個DU。
4G只有前傳和回傳兩部分,在5G網路中則演變為三個部分,AAU連接DU部分稱為5G前傳(Fronthaul),中傳(Middlehaul)指DU連接CU部分,而回傳(Backhaul)是CU和核心網之間的通信承載。

5G無線接入網(基站)架構
從設備架構角度劃分,5G基站架構可分為:
BBU-AAU
CU-DU-AAU
BBU-RRU-Antenna
CU-DU-RRU- Antenna
一體化gNB等
BBU
全稱Building Base band Unit ,中文名:基帶處理單元。RRU(射頻拉遠單元)和BBU(基帶處理單元)之間需要用光纖連接。一個BBU可以支持多個RRU。採用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解決大型場館的室內覆蓋。
5G時代, BBU的物理結構也由於5G改變的網路框架而演變成了CU(集中單元)和DU(分布單元)。其中BBU的實時性比較強的部分,變成了DU(分布單元),而BBU的非實時性功能則演變為了CU(集中單元),此外5G核心網功能下沉到邊緣,CU還將承載部分核心網的功能。CU的全稱是Centralized Unit,顧名思義就是集中單元;DU的全稱是Distributed Unit,含義自然就是分布單元了。CU和DU的切分是根據不同協議層實時性的要求來進行的。在這樣的原則下,把原先BBU中的物理底層下沉到AAU中處理,對實時性要求高的物理高層,MAC,RLC層放在DU中處理,而把對實時性要求不高的PDCP和RRC層放到CU中處理。換一個角度說:DU負責獨立、實時性要求高的功能;CU負責需要信息匯聚、實時性要求低的功能。

7. 5G接入網有哪幾部分組成各部分功能是什麼

5G接入網(AN)有無線側網路架構和固定側網路架構。


無線側:手機或者集團客戶通過基站接入到無線接入網,在接入網側可以通過RTN或者IPRAN或者PTN解決方案來解決,將信號傳遞給BSC/RNC。在將信號傳遞給核心網,其中核心網內部的網元通過IP承載網來承載。


固網側:家客和集客通過接入網接入,接入網主要是GPON,包括ONT、ODN、OLT。

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網路特點

峰值速率需要達到Gbit/s的標准,以滿足高清視頻、虛擬現實等大數據量傳輸。

空中介面時延水平需要在1ms左右,滿足自動駕駛、遠程醫療等實時應用。

超大網路容量,提供千億設備的連接能力,滿足物聯網通信。

頻譜效率要比LTE提升10倍以上。

連續廣域覆蓋和高移動性下,用戶體驗速率達到100Mbit/s。

流量密度和連接數密度大幅度提高。

系統協同化、智能化水平提升,表現為多用戶、多點、多天線、多攝取的協同組網,以及網路間靈活地自動調整。

8. 5G網路架構有哪幾種

5G有兩種組網架構,分別是NSA與SA。
NSA:非獨立組網架構,意思是此架構下,5G必須依賴4G網路來部署。5G終端與核心網之間採用4G的協議棧架構實現,4G核心網只要經過簡單的升級就可以支持NSA,實現5G基站接入。NSA終端需要支持同時接入到4G基站與5G基站(稱為雙連接),在此架構中,5G基站主要是發揮其高帶寬的特性,提升用戶數據的傳輸能力。採用NSA架構可以快速建設5G網路,建設成本低。
SA:獨立組網架構,就是說5G獨立組網,不依賴4G網路。在此架構中,終端不需要接入4G基站,所有的信令與數據都由5G基站完成。此時,必須新建全新的5G核心網,5G核心網引入了很多新的技術特性(如服務化架構等),一般採用虛擬化技術部署在數據中心,建設成本較高。

SA架構,引入了很多新的特性,最重要的特性是切片(其意思是在一張網路上構建出多張獨立的虛擬網路,滿足不同的業務需求)。SA網路是NSA網路的演進方向。
目前全球已經建成的5G網路,絕大部分都是NSA,只有少量的5G網路是SA。我國三個運營商已經採用SA架構建成了世界上最大、最先進的5G網路,是值得驕傲的事情。

9. 5g網路的組成有哪些

5G網路大致分為三個部分,無線接入網,承載網,核心網。
第五代移動通信技術(英語:5th Generation Mobile Communication Technology 簡稱5G)是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬頻移動通信技術,是實現人機物互聯的網路基礎設施。

10. 5g無線接入的關鍵技術主要包含

5G網路技術主要分為三類:核心網、回傳和前傳網路、無線接入網。核心網關鍵技術主要包括:網路功能虛擬化(NFV)、軟體定義網路(SDN)、網路切片和多接入邊緣計算(MEC)。
NFV,就是通過IT虛擬化技術將網路功能軟體化,並運行於通用硬體設備之上,以替代傳統專用網路硬體設備。
NFV將網路功能以虛擬機的形式運行於通用硬體設備或白盒之上,以實現配置靈活性、可擴展性和移動性,並以此希望降低網路CAPEX和OPEX。
NFV要虛擬化的網路設備主要包括:交換機(比如OpenvSwitch)、路由器、HLR(歸屬位置寄存器)、SGSN、GGSN、CGSN、RNC(無線網路控制器)、SGW(服務網關)、PGW(分組數據網路網關)、RGW(接入網關)、BRAS(寬頻遠程接入伺服器)、CGNAT(運營商級網路地址轉換器)、DPI(深度包檢測)、PE路由器、MME(移動管理實體)等。NFV獨立於SDN,可單獨使用或與SDN結合使用。