无线传播与网络规划 课件 (罗伟) 第6--8章 无线网络基站系统、 无线通信电波测量技术、 无线电波传播仿真方法.pptx

第5章无线网络基站系统

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§6.15G基站系统概述

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第五代移动通信系统（简称5G）是新一代蜂窝移动通信技术。与前几代移动通信网络相比，5G网络的性能具有飞跃性发展。其下行峰值数据传输速率可达20Gbps，而上行峰值数据传输速率超过10Gbps。网络时延被大大降低，网络架构也得到简化，从而使得端到端延迟小于5毫秒。5G将为用户带来超越光纤的传输速度（MobileBeyondGiga）、超越工业总线的实时能力（Real-TimeWorld）以及全空间的连接（All-OnlineEverywhere），进而有力促进社会信息化的发展。

图6.15G系统应用场景

§6.15G基站系统概述

6.1.15G网络架构

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图6.25G网络架构示意图

5G的网络架构主要包括5G接入网（NG-RAN）和5G核心网（5GC），如图2.2所示。其中NG属于无线网和核心网的接口，而Xn属于无线网节点之间的接口。

§6.15G基站系统概述

6.1.25G接入网组网方式

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5G接入网中包含独立部署组网(SA)和非独立部署组网(NSA)两种组网方式。

1.SA组网

SA组网独立部署包括Option2和Option4/4a等几种接入网组网方案，如图6.3所示。其中虚线表示控制面，实线表示用户面。Option2为NR基站独立于LTE，直接连接5GC。Option4/4a采用NR基站作为控制面锚点，而LTE基站仅承担用户面转发功能，适用于NR频段低于LTE的场景。Option2逐渐被接受为SA组网优选方案。

图6.3SA组网结构示意图

§6.15G基站系统概述

6.1.25G接入网组网方式

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2.NSA组网

非独立部署包括Option3/3a/3x，Option7/7a/7x，Option3/3a/3x和Option7/7a/7x等几种接入网组网方案，如图6.4所示，均采用LIE作为控制面锚点，用户通过LTE基站接入EPC或5GC，而NR基站仅承担用户面转发功能，适用于LTE频段低、覆盖大于NR的场景。NSAOption3x逐渐被接受为NSA组网优选方案。

图6.4NSA组网结构示意图

§6.15G基站系统概述

6.1.25G接入网组网方式

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2.NSA组网

非独立部署包括Option3/3a/3x，Option7/7a/7x，Option3/3a/3x和Option7/7a/7x等几种接入网组网方案，如图6.4所示，均采用LIE作为控制面锚点，用户通过LTE基站接入EPC或5GC，而NR基站仅承担用户面转发功能，适用于LTE频段低、覆盖大于NR的场景。NSAOption3x逐渐被接受为NSA组网优选方案。

图6.4NSA组网结构示意图

§6.2基站主设备

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无线基站的主设备主要由基带单元（BBU）、射频模块及配套设备组成，如表6.2所示。

基站主设备

功能说明

功能模块

BBU

基带处理单元

射频模块

RRU与AAU等

配套设备

DCDU

4G直流配电单元

EPU

5G直流配电单元

交流转直流

AC/DC转换模块

机柜/机框

室内宏机柜室内小容量机柜室内机柜

其他类

室外/室内电源模块交流防雷盒

表6.2无线基站主设备基本组成模块

§6.2基站主设备

6.2.1射频模块

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目前5G射频模块主要包括射频拉远单元（RRU）与有源天线系统（AAU）两种设备。

RRU是传统的中射频模块，包括调制/解调、数据压缩、射频信号与基带信号的放大等功能，在4G通信基站中具有重要地位。

考虑到射频前端的小型化和高效率设计需求，在RRU与基站天线的基础上开发出了AAU这种新型一体化有源天线系统。AAU将部分物理层处理功能、射频模块与无源天线结合成为一个独立的设备，并架设于塔顶，其端口与基带处理单元通过光缆等方式直接连接。AAU设备在5G通信系统中的微基站和室内基站中得到了广泛的应用和部署。

§6.2基站主设备

6.2.1射频模块

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表6.3RRU功能模块

模块名称

主要功能

CPRI接口

接收BBU发送的下行基带数据，并向BBU发送上行基带数据，实现RRU与BBU的通信

供电处理

将输入的48V电源转换为RRU各模块需要的电源电压

TRX

接收通道将接收信号下变频至中频信号，并进行放大处理、模数转换(A/D转换)；发射通道完成下行信号滤波、数模转换(D/A转换)射频信号上变频至发射频段；反馈通道协助完成下行功率控制、数字预失真DPD及驻波测量

PA

对来自TRx的小功率射频信号进行放大

LNA

对来自天线的接收信号进行放大

滤波器

使射频通道接收与发射信号复用，并对接收信号和发射信号进行滤波

图6.5RRU逻辑结构示意图

§6.2基