5g基站由哪些部件组成
一座5G基站的成本,一般来说,是由主设备、动力配套设备设施、铁塔、机房这些组成。BBU、AAU、传输设备和天线,这些是主设备。电源、电池、空调、监控,这些是动力配套。而铁塔和机房这些,是土建施工,机房基氏或旁建相关的工作,都是中国铁塔公司负责。
5G基站系统的主要设备和作用
基站可以分为室外宏基站和室内微基站。宏站,就是室外那种大铁塔的或者楼顶那种抱杆的。目前国内正在规模建设的5G基站,都是宏基站为主。一个完整的基站系统(4G基站),是由BBU、RRU与天馈系统(天线)所组成的。
BBU:基带处理单元,主要负责处理核心网、用户的信令与数据,移动通信中最复杂的协议、算法均是在BBU中实现的,可以说BBU就是基站的核心。BBU包括基带板、主控板、电源模块等,一般放置在机房或者室外机柜里。
主控板负责处理来自核心网、终端的信令,负责与核心网的互联互通,负责接收GPS的同步信息与定位信息。
而基带板负责进行数据的编码、调制等基带处理,并将处理过待发射的数据传输给RRU。
RRU:射频拉远单元,用来将基带板通过光纤传来的基带信号,转化成运营商所拥有频段上的高频信号,并通过馈线传输给天线。原先是和BBU放置在一起的RFU(射频单元),后来发现天线与射频单元离得太远,馈线传输的损耗太大了,于是干脆用光纤拉远和天线一起挂在铁塔上,减少损耗。
天线,最后真正将无线信号发射出去一个无源器件,RRU上的8个接口需要与天线上的8个接口通过8条馈线连接,因此在天线挂杆上经常能看到一捆大黑线。
由于5G使用Massive MIMO技术,使得天线内置独立收发单元达到64个。天线下面无法插64根馈线挂在挂杆上,因此5G设备厂家将RRU与天线合成了一个设备——AAU(Active Antenna Unit,有源天线单元)。其他的基本都是一样的。
5G单站点投资和建设时间估算
一个基站的标配是1个BBU+3个AAU,有三个扇区,360度全方位覆盖。目前5G还处于刚起步的阶段,各大通信设备商的5G主设备价格还存在变动。而且,单买一个设备的价格,和运营商集团采购(集采)的价格,国内与国外,也是存在巨大的差距。暂且以国内运营商购买的价格来算,大约30万。
30万是基站主设备价钱,再来看看机房的配套费用。配套设备为基站提供电力和降温保障,是一歼橡个基站正常运行团李的前提。主要有电源、电池、空
BBU和天线。
4g换5g在基站机房不需要更换太多东西。主要备核更换衡猛的是基站外面咐滚桥的天线,把4g天线换成5g天线。机房里的bbu换成5g的bbu就行。
5G信号塔的重量级算可采用EXCEL表格编迅晌辑并拉公式,可以快速得到单管塔的顶点位移,算例结果表明,快速计算方法与有限元计算结果相比误差很小,说明使用该方法计算单管塔顶点位移是可行的。5G信号塔组成5G基站,5G基站建设陆昌孝组网多采用混合分层网络,这样就可以保证5G网络的易管理、可扩展、高可靠性,能够满足5G基站的高速数据传输业务。同时由于5G主要是实现数据业务传输,因此5G基站需要适应高楼大厦、河流湖泊、山区峡谷早稿的复杂应用环境,为了保证5G基站建设的良好性和完整性,下文简要介绍5G基站建设的关键技术。
en-gNB:在Option3系列的非独立(NSA)组网架构下,和4G核心网对接的5G基站,就叫en-gNB。这种架构由于是4GeNB(E)和5GNR(N)的双连接(DC),且4GeNB为锚点,因此叫做EN-DC(eNBNRDualConnection)。
ng-eNB:
在Option4系列的非独立(NSA)组网架构下,4G基站必须升级支持eLTE,和5G核心网对接,这种升级之后的4G基站就叫ng-eNB。这种架构由于是5GNR(N)和4GeNB(E)的双连接(DC),且5GNR为锚点,因此叫做昌罩桐NE-DC(NReNBDualConnection)。
类似的,在Option7系列的非独立(NSA)组网架构下,和5G核心网对接,这种升级之后的4G基站也叫ng-eNB,但锚点在ng-eNB上,因此这种架构叫做NGEN-DC(NG-EnbNRDualConnection)。
NG-RAN:
顾名思义,NG-RAN的含义就是NextGenerationRadioAccessNetwork。在非独立组网架构中,这个概耐坦念不但包含5G基站(gNB),还包括升级支持eLTE的4G基站(ng-eNB)。也就闷桥是说,gNB和ng-eNB合起来,就叫做NG-RAN。
那么基站又包括什么呢?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)。
4G每个基站都有一个BBU,并通过BBU直接连到核心网。而在5G网络中,接入网不再是由BBU、RRU、天线这蚂祥些东西组成了。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)。原来4G的RRU和天线合并成AAU,把BBU分离成CU和DU,DU下沉到AAU处,一个CU可以连接多个DU。
4G只有前传和回传两部分,在5G网络中则演变为三个部分,AAU连接DU部分称为5G前传(Fronthaul)谨物纳,中传(Middlehaul)指DU连接CU部分,而回传(Backhaul)是CU和核心网之间的通信承载。
5G无线接入网(基站)架构
从设备架构角度划分,5G基站架构可分为:
BBU-AAU
CU-DU-AAU
BBU-RRU-Antenna
CU-DU-RRU- Antenna
一体化gNB等
BBU
全称Building Base band Unit ,中文名:基带处理单元。RRU(射频拉远单元)和BBU(基带处理单元)之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。
5G时代, BBU的物理结构也由于5G改变的网络框架而演变成了CU(集中单元)和DU(分布单元)。其中BBU的实时性比较强的部分,变成了DU(分布单元),而BBU的非实时性功能则演变为了CU(集中单元),此外5G核心网功能下沉到边缘,CU还将承载部分核心网的功能。CU的全称是Centralized Unit,顾名思义就是集中单元;DU的全称是Distributed Unit,含义自然就是分布单元了。CU和DU的切分是根据不同协议层实时性的要求来进行的。在这样的原则下,把原先BBU中的物理底层下沉到AAU中处理,对实时性要求高的物理高层,MAC,RLC层放在DU中处理,而把对实时性要求不高的PDCP和RRC层放到CU中处理。换一个角度说:DU负祥没责独立、实时性要求高的功能;CU负责需要信息汇聚、实时性要求低的功能。
蓄电池容量计算公式简化如下:
Q=K(P1T1/η+P2T2/η)/432;式中:Q—电池容量(Ah)K—安全系数,取125P1—一次下电侧通信氏肆举设备工作实际功率(W)P2—二次下电侧通信设备工作实际功率(W)T1—一次下电侧设备备电总时长(h),通常为3小时T2—二次下电侧设备备电总时长(h),通常为10小时η—放电容量系数,电雹正池放电3小时为075,10小时为100432—蓄电池组允许的最低放电电压。
5G基站设置和使用单位应该按照“次要业务让主要业务、后用让先用、无规划让有规划”的原则,在完成与同频、邻频其他合法无线电台(站)的干扰协调后,向当地无线电管理机构申请无线电台执照,并按照无线电台执照规定的许可事项贺隐和条件开展无线电业务。未取得无线电台执照,5G基站不得发射无线电信号。
《管理规定》称,陵历5G基站设置使用单位应严格按照所获得的无线电频率使用许可证规定的事项使用5G频率。3300-3400MHz频段内的5G基站限室内使用,遇有相互干扰问题由当地无线电管理机构协调解决。同时,5G基站的设置和使用不得对同频段、邻频段其他依法使用的无线电台(站)产生有害干扰。
NSA是指将5G的组网安置在了4G的基础设施,基站侧4G基站和5G基站共存。非敬数独立组网使用的还是4G的核心网,只是增加了5G的基站,让5G的终端用户享受宽带的能力。因为它的核心网没有变,所以相对容易实现。可以快速实现5G普及,普及成本低,适合前期的基础建设中。
但是5G基站是无法直接链接到4G的核心网的,亮散首所以需要先连接到本基站内的4G基站,以此作为锚点,再连接到4G核心网。它对宽带的利用效率没有那么高,也不具备高可靠、低时延、大连接的能力。如果仅仅面向消费者还可以用,但如果不具备低时延、大连接的能力,工业互联网基本不能实现。
相关信息
5G的三大优势——高带宽、低时延、大连接,没有SA是做不成的,要实现真正的应用,尤其是在工业互联网领域的应用,还是要走向独立组网。但SA要基于新的5G核心网掘运,改造核心网并不容易。
NSA在原4G基站上搭载5G,节约建设资源、减少建设时间、快速进入5G时代。SA单独组建5G基站,更好的网络体验、更炫酷的应用场景。全球最通用的两种5G组网模式是SA和NSA。