1、目的
本白皮书根据目前
5G网络应用场景,网络建设现状和面临的问题,提出了
5G基站设备形态、硬件及软件能力要求,并对 5G 基站设备路标做了目标规划。通过公开发布《中国联通 5G 基站技术白皮书》,我们向业界合作伙伴,特别是主设备厂家阐述中国联通对 5G 基站设备演进的思路,号召合作伙伴积极响应中国联通 5G 基站设备的演进需求,做好 5G 基站新产品研究工作,并加快新技术、新工艺等在 5G 基站设备中的应用,满足中国联通5G 商用建设要求
室内覆盖高价值场景如高校、交通枢纽、地铁等以 3.5G 为主,中低价值场景以 2.1G 为主。
2、5G 3.5GHz 频段基站设备硬件
2.1 概述
从设备架构角度,5G 宏基站可分为 CU/DU 一体化、CU/DU 分离两种类型。CU、DU 是 5G 基站设备的两个逻辑模块,二者共同完成 5G协议的全部功能。CU 负责
RRC/SDAP/
PDCP 层基带协议处理,并提供与核心网、网管等设备之间的接口,DU 完成 RLC/MAC/PHY 协议以及部分射频处理功能,并提供与射频单元之间的前传接口(如 e
CPRI 接口),CU 与 DU 之间通过 F1 逻辑接口交互信令和用户数据。CU/DU 分离架构的 5G 宏基站由 CU 设备、DU 设备、AAU 或者 RRU+
天线设备构成。CU 设备可基于通用硬件平台实现,支持软件与硬件解耦。CU/DU 一体化架构的 5G 宏基站主由 BBU、AAU 或者 RRU+天线设备构成。目前 5G 宏基站都采用该架构。
2.2 AAU/RRU 硬件能力
为了满足场景化的需求差异,3.5G射频单元的设备形态非常丰富,包含64T64R AAU 设备、32T32R AAU 设备、8T8R RRU 设备、2T2R RRU 设备、64T64R/32T32R A+P 设备等。在共建共享的背景下,3.5GHz AAU 和 RRU 设备要求具备大带宽和大功率的能力,带宽不小于 200MHz,功率不低于320W。并对设备的环境要求和可靠性提出要求,设备应能在环境温度:-40℃~+55℃,相对湿度:5%~100%环境条件下长期稳定可靠地工作。
1) 64T64R AAU 设备
64T64R AAU 设备主要用于密集城区及高容量热点场景覆盖。带宽不小于 200MHz,功率不低于 320W。天线阵子数为 192 个,广播波束支持 1 至 7个波束灵活配置,可以按照任意方式在水平和垂直两个维度扫描排列。业务波束最大增益不低于 24.5dBi,广播 1 波束最大增益不低于 17dBi,广播水平7 波束默认下倾情况下最内侧波束增益不低于 23.5dBi,最外层波束增益不低于 22dBi。
2) 32T32R AAU 设备
32T32R AAU 设备主要用于一般市区、发达县城/县城核心区的覆盖。带宽不小于 200MHz,功率不低于 320W。天线阵子数为 192 个,广播波束支持1 至 7 个波束灵活配置,可以按照任意方式在水平和垂直两个维度扫描排列。业务波束最大增益不低于 23.5dBi,广播 1 波束最大增益不低于 16dBi,广播水平 7 波束默认下倾情况下最内侧波束增益不低于 22.5dBi,最外层波束增益不低于 21dBi。
3) 8T8R RRU 设备
8T8R RRU 设备主要用于一般县城和乡村热点区域的覆盖。带宽不小于200MHz,功率不低于 400W。RRU 设备需外接天线设备。
4) 2T2R RRU 设备
2T2R RRU 设备主要用于室内、地铁和隧道的覆盖。带宽不小于 300MHz,功率不低于 320W。RRU 设备需外接天线设备或馈线设备。
5) 64T64R/32T32R A+P 设备
64T64R/32T32R A+P 设备主要用于整合中低频的无源天线设备,其中AAU 部分满足 64T64R/32T32R AAU 设备能力要求,无源部分应满足多频段多制式合路需求,820~960MHz 频段为 4 端口,1710~2170MHz 频段为 8 端 口。
2.3 BBU 硬件能力
BBU 设备主要提供 5G 基带处理能力,可以支持连接不同类型的 AAU 或RRU 设备,也可以为微基站设备提供 5G 信源。BBU 应具备多模多频能力,包括 4G/5G、3G/5G、3G/4G/5G、4G/5G 等多模共框配置。
1) BBU 单载波性能要求
指标 | 单载波100M 64T64R TDD | 单载波100M 32T32R TDD | 单载波100M 8T8R TDD | 单载波100M 2T2R TDD |
下行最大流数 | 16 | 8 | 4 | 2 |
上行最大流数 | 8 | 4 | 2 | 2 |
下行峰值速率 | 4.5Gbps | 2.5Gbps | 1.5Gbps | 0.75Gbps |
上行峰值速率 | 1.2 Gbps | 0.6 Gbps | 0.375Gbps | 0.375Gbps |
RRC连接用户数 | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 |
RRC激活用户数 | 800 | 800 | 800 | 800 |
支持VoNR用户数 | 400 | 400 | 400 | 400 |
2) 资源共享能力要求
单个基带板支持不同带宽、不同通道数、TDD 和
FDD 小区共基带板混模配置。
BBU 具备在多个扇区间共享基带资源的能力,且当任意一个扇区的基带资源发生故障时,可切换到其他基带资源。
BBU 具备在多个扇区间共享主控资源的能力,且当任意一个扇区的主控资源发生故障时,可切换到其他主控资源。
2.4 前传和回传能力
BBU 设备应具备 25GE 回传光接口,实现对 NG、Xn、S1、X2、网管等信息的统一传输。单端口可同时配置 IPv4 协议栈和 IPv6 协议栈。基带板同时支持 25GE CPRI 和 eCPRI 前传接口,即可以同时连接 CPRI 接口的 RRU 和 eCPRI 接口的 AAU。并支持相应的接口压缩算法。
2.5 设备演进
5G 基站设备在硬件能力、集成度以及软件功能等方面不断提高,向着性能更优、体积更小、绿色智能等方向继续演进。呈现出形态多样化、高集成化、智能化、绿色低碳化等新的发展趋势。
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