NR 5G 无线接入网

5G无线接入网

1、无线接入网RAN(Radio Access Network),是把所有的手机终端,都接入到通信网络中的网络;基站(BaseStation),就是属于无线接入网(RAN)。
2、通信过程的本质,就是编码解码、调制解调、加密解密。
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3、通信标准更新换代,无非是设备改个名字,或者挪个位置,功能本质并没有变化。
4、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)。
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5、早期的BBU,RRU和供电单元等设备,是打包塞在一个柜子或一个机房里的实现基站一体化;后来通过演进更新把RRU和BBU先给拆分了,硬件上不再放在一起,RRU通常会挂在机房的墙上,BBU有时候挂墙,不过大部分时候是在机柜里;再到后来,RRU不再放在室内,而是被搬到了天线的身边(所谓的“RRU拉远”),也就是分布式基站DBS3900,我们的余承东总裁当年在圣无线的时候就是负责这方面变革的专家,该产品一出解决了欧洲运营商的刚需,为打开欧洲市场立下了汗马功劳。
6、天线+RRU,RAN就变成了D-RAN,也就是Distributed RAN(分布式无线接入网)。
一方面,大大缩短了RRU和天线之间馈线的长度,可以减少信号损耗,也可以降低馈线的成本。
另一方面,可以让网络规划更加灵活。毕竟RRU加天线比较小,想怎么放,就怎么放。
7、在D-RAN的架构下,运营商仍然要承担非常巨大的成本。因为为了摆放BBU和相关的配套设备(电源、空调等),运营商还是需要租赁和建设很多的室内机房或方舱。
大量的机房=大量的成本
通过改进诞生了C-RAN:Centralized RAN,集中化无线接入网。
8、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)
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CU: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: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。
简而言之,CU和DU,以处理内容的实时性进行区分。
AAU:BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。
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EPC(就是4G核心网)被分为New Core(5GC,5G核心网)和MEC(移动网络边界计算平台)两部分。MEC移动到和CU一起,就是所谓的“下沉”(离基站更近)。
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9、之所以要BBU功能拆分、核心网部分下沉,根本原因,就是为了满足5G不同场景的需要。
5G网络的特点:网速快,时延低、支持海量连接,支持高速移动中的手机等。
不同场景下,对于网络的特性要求(网速、时延、连接数、能耗…),其实是不同的,有的甚至是矛盾的。
例如,你看高清演唱会直播,在乎的是画质,时效上,整体延后几秒甚至十几秒,你是没感觉的。而你远程驾驶,在乎的是时延,时延超过10ms,都会严重影响安全。
10、把网络拆开、细化,就是为了更灵活地应对场景需求。说到这里,就要提到5G的一个关键概念——「切片」。
切片,简单来说,就是把一张物理上的网络,按应用场景划分为N张逻辑网络。不同的逻辑网络,服务于不同场景。
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网络切片,可以优化网络资源分配,实现最大成本效率,满足多元化要求。
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因为需求多样化,所以要网络多样化;因为网络多样化,所以要切片;因为要切片,所以网元要能灵活移动;因为网元灵活移动,所以网元之间的连接也要灵活变化。
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所以才有了DU和CU这样的新架构。
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
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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。
这些部署方式的选择,需要同时综合考虑多种因素,包括业务的传输需求(如带宽,时延等因素)、建设成本投入、维护难度等。
举个例子:如果前传网络为理想传输(有钱,光纤直接到天线那边),那么,CU与DU可以部署在同一个集中点。如果前传网络为非理想传输(没钱,没那么多光纤),DU可以采用分布式部署的方式。
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如果是车联网这样的低时延要求场景,你的DU,就要想办法往前放(靠近AAU部署),你的MEC、边缘云,就要派上用场。

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