5G网络中无线接入网发展过程及现状

昨天看到一篇讲5G网络接入网、承载网、核心网特别好的文章,今天赶紧整理下。

全网架构

全网分为无线侧网络架构和固定侧网络架构

所谓无线侧网络指手机、移动电脑等无线移动设备通过基站介入到无线接入网;

所谓固网侧网络指用户通过有线的方式通过接入网接入。信号从接入网出来后进入城域网,城域网又可以分为接入层、汇聚层和核心层。

固网侧和无线侧之间可以通过光纤进行传递,远距离传递主要是有波分产品来承担,波分产品主要是通过WDM+SDH的升级版来实现对大量信号的承载,OTN是一种信号封装协议,通过这种信号封装可以更好的在波分系统中传递。

无线接入网(RAN,radio access network)

作用是将所有的无线设备接入到通信网络。这里主要用到几个设备天线、馈线、RRU(射频拉远单元)和BBU(基带处理单元)。其中天线负责收集信号,将空气中的波转换成在线缆上传输的波,馈线主要负责链接天线和RRU、RRU主要负责射频处理、BBU负责信号调制。

早期BBU,RRU和供电单元等设备是放在一起的,一个基站一套。————>后来逐渐演进,将RRU和BBU分离————>再后来将RRU转移到天线周围,减少馈线长度节约成本,成了天线+RRU(D-RAN,分布式无线接入网)在这种情况下运营商仍需承担高额成本,用电、空调、机房租赁。————>最后形成C-RAN(集中化无线接入网络),将基带单元集中处理放在中心机房,解决了场地租赁、用电效率不高、设备维护困难的问题,同时也使资源调配更加灵活了。下面的图分别对应上面的介绍的四个阶段

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C-RAN下,实际上实体基站变成了虚拟基站,所有的虚拟基站在BBU基带池中共享用户的数据收发、信道质量等信息。强化的协作关系,使得联合调度得以实现。小区之间的干扰,就变成了小区之间的协作(CoMP),大幅提高频谱使用效率,也提升了用户感知。所谓CoMP(多点协作传输)是指地理位置上分离的多个传输点,协同参与为一个终端的数据传输或者联合接收一个终端发送的数据。

5G时代的接入网

在5G网络中,接入网不再是由BBURRU天线这些东西组成了。而是被重构为以下3个功能实体:

  • CU(集中单元)将原BBU的非实时部分将分割出来,重新定义为CU,负责处理非实时协议和服务。
  • DU(分布式单元)将BBU的剩余功能重新定义为DU,负责处理物理层协议和实时服务。
  • AAU(有源天线单元)BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。

依据5G提出的标准,CU、DU、AAU可以采取分离或合设的方式,所以,会出现多种网络部署形态:

回传、中传、前传,是不同实体之间的连接

上图所列网络部署形态,依次为:

① 与传统4G宏站一致,CU与DU共硬件部署,构成BBU单元。

② DU部署在4G BBU机房,CU集中部署。

③ DU集中部署,CU更高层次集中。

④ CU与DU共站集中部署,类似4G的C-RAN方式。

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