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随着5G RAN 3层架构的逐渐明确,原4G时代的BBU拆分为CU和DU,其中非实时的无线高层协议栈功能引入到CU,物理层功能和实时性需求的层2功能引入到DU,部分实时性更高的物理层功能并入RRU。5G NR基站的规划正是基于新的3层架构,通过从4G到5G RAN架构的演进、CU/DU/RRU多种部署组合方式、NR 基站多种部署方式资源需求、场景应用等多方面分析,论述了5G NR基站部署需要关注的问题。
5G NR 3层架构:
5G NR 3层架构
1、RAN架构的演进
在4G时代,国内外运营商已在积极探索C-RAN即 BBU的集中部署,RAN架构主要由BBU和RRU组成,通过BBU集中部署,RRU近天线端安装,可大大减少机房、电源配套资源需求,降低选址难度,提升运维便利性,从而降低运营商CAPEX和OPEX。但是BBU集中对CPRI传输的需求很高,所以在实际操作中,很难做到大规模的BBU集中部署。
2、5G NR基站部署方式
基于5G NR灵活的3层架构和高效的eCPRI接口,5G NR可以通过CU/DU/RRU的灵活组合达到部署的多样化。根据DU前置或集中部署,CU前置、集中部署或者云化,5G NR部署方式可组合为以下4种:
1)传统基站部署:与传统的3G/4G基站类似,RRU与天线合设为AAU,DU/CU同址安装于本站机房,RRU与DU通过光纤直连。
2)DU前置CU集中部署:此部署方式RRU与天线合设为AAU,DU同址安装于本站机房,RRU与DU通过光纤直连,CU集中安装于中心机房,CU与DU通过传输网络连接。
3)DU/CU集中部署:此部署方法RRU与天线合设为AAU,DU/CU集中安装于中心机房,RRU与DU通过传输网络连接。
4)DU集中部署,CU云化:此部署方法 RRU 与天线合设为 AAU,DU集中安装于中心机房,RRU与DU通过传输网络连接,CU云化,并通过传输网络与DU连接。
3、多种部署方式需求及应用分析
2015 年,3GPP 正式定义了 5G 的 3 类典型应用场景:增强移动带宽(eMBB)、大连接物联网(mMTc)、超高可靠低时延通信(uRLLC)。
1)eMBB:指在现有移动宽带业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升,主要还是追求人与人之间极致的通信体验。其特征为吞吐量大,主要用户为手机、平板电脑等设备。
2)mMTC:其特征为大连接,主要用户为智能抄表、智能灌溉等。
3)uRLLC:其特征为低时延、高可靠,主要用户为AR/VR,自动驾驶等。在部署 5G NR 基站时,需要从资源需求、维护、适用场景等方面进行考虑。
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