一个基站,通常包括BBU(室内基带处理单元,主要负责数据的处理和存储)、RRU(远端射频模块,主要负责射频处理(信号调制?):将数字基带信号转换成高频(射频)信号,并将高频(射频)信号送到天线辐射出去),馈线(连接RRU和天线),天线(主要负责电磁波信号的收发)四部分。
为什么会衍生出BBU+RRU的架构?
基带 BBU 一般集中放置在基站附近的接入机房,RRU 可安装至基站塔顶,BBU 与 RRU 之间采用光纤传输,RRU 再通过同轴电缆及功分器(耦合器)等馈线连接至天线,一个BBU可以支持多个RRU,这就是Distributed RAN(D-RAN,分布式无线接入网)。
D-RAN架构下为了摆放BBU和基站配套设备,运营商需要租赁和建设很多的室内机房或方舱,仍会带来大量的成本,于是就有了Centralized RAN(C-RAN,集中式无线接入网)方案,除了RRU拉远之外,它把BBU全部都集中关押在中心机房(CO,Central Office),这一大堆BBU,就变成一个BBU基带池。通过集中化的方式,可以极大减少基站机房数量,减少配套设备(特别是空调)的能耗,非常有效地解决了成本问题。
在5G网络中,接入网不再是由BBU、RRU、天线组成,被重构为以下三个功能实体:
CU(Centralized Unit,集中单元):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(Distribute Unit,分布单元):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(Active Antenna Unit,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。
简而言之,CU和DU,以处理内容的实时性进行区分,AAU=RRU+天线。
5G CU/DU架构的好处是可以实现BBU功能分离,带来更加灵活的网元部署方式从而满足不同场景对网络的业务需求,且有利于实现RAN部分虚拟化,比如5G CU可以进行虚拟化,不再需要专用设备。
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。例如,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)。
但目前对中国DX的5G接入网来说,还是采用CU/DU合设部署,即还是采用原来的BBU,BBU+AAU的架构,BBU和AAU之间通过光纤连接,这是因为目前还没有看到更实质性的好处,沿用以往规划可以降低建设运维复杂度、缩短建设周期。
从一线来看,5G无线侧方案要考虑几个方面:BBU和AAU的光纤怎么走?AAU放多少个?BBU要加哪些资源,比如板卡之类的;以及和承载网怎么连接;
分为AAU、RRU等,一般放置于页杆、楼顶、塔顶等区域,主要用于室外道路覆盖和室内浅层覆盖,一般不需要专门新建,不用考虑基站建设成本。
分为有源室分((PRRU)、无源室分等,一般放置于室内顶端,主要用于室内深度覆盖,包括机场、地铁、医院酒店、商场等。工厂的室外站一般无法满足室内工业应用的需求,工业互联网等室内应用可能需要新建,建设成本受应用需求影响。
一个pRRU一般覆盖半径20m,两个pRRU之间如果没有什么阻挡的话,一般间隔30m布放。
有源室分和无源室分(蘑菇头)的区别?是否独自供电?光纤和电缆一起,有利于维护。
蓄电池:保证供电的稳定。
电源设备:交流电转直流电,给BBU等设备供电;
机柜:放BBU和STN-A设备,如果有新增室内、室外基站时,需要考虑这部分成本。比如新增一个基站要增加BBU上的板卡,新增BBU时,如果A设备接口不足(一般是50GE 接口),那还需要新增STN-A设备。
走线架:挂各种光缆、电缆。
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