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  • 手机信号增强5G基站
  • 添加时间:2020/6/5 11:33:50  文章作者:手机信号增强  文章来源:手机信号增强

5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。在技术标准中,5G的频段远高于2G、3G和4G网络,5G网络现阶段主要工作在3000-5000MHz频段。由于频率越高,信号传播过程中的衰减也越大,所以5G网络的基站密度将更高。

 

手机信号增强5G基站

2020年5月17日,工业和信息化部副部长陈肇雄表示,我国5G商用加快推进,目前已开通5G基站超过20万个。

 

手机信号增强5G基站

逻辑架构

5G基站主要用于提供5G空口协议功能,支持与用户设备、核心网之间的通信。按照逻辑功能划分,5G基站可分为5G基带单元与5G射频单元,二者之间可通过CPRI或eCPRI接口连接。

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手机信号增强5G基站

5G基带单元负责NR基带协议处理,包括整个用户面(UP)及控制面(CP)协议处理功能,并提供与核心网之间的回传接口(NG接口)以及基站间互连接口(Xn接口)。

5G射频单元主要完成NR基带信号与射频信号的转换及NR射频信号的收发处理功能。在下行方向,接收从5G基带单元传来的基带信号,经过上变频、数模转换以及射频调制、滤波、信号放大等发射链路(TX)处理后,经由开关、天线单元发射出去。在上行方向,5G射频单元通过天线单元接收上行射频信号,经过低噪放、滤波、解调等接收链路(RX)处理后,再进行模数转换、下变频,转换为基带信号并发送给5G基带单元。

 

手机信号增强5G基站

设备体系

为了支持灵活的组网架构,适配不同的应用场景,5G无线接入网将存在多种不同架构、不同形态的基站设备。从设备架构角度划分,5G基站可分为BBU-AAU、CU-DU-AAU、BBU-RRU-Antenna、CU-DU-RRU-Antenna、一体化gNB等不同的架构。从设备形态角度划分,5G基站可分为基带设备、射频设备、一体化gNB设备以及其他形态的设备。

 

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大规模MIMO技术

多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术,亦称为多天线技术,通过在通信链路的收发两端设置多个天线而充分利用空间资源,能提供分集增益以提升系统的可靠性,提供复用增益以增加系统的频谱效率,提供阵列增益以提高系统的功率效率,近20年来一直是无线通信领域的主流技术之一。MIMO技术已被第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)的LTE/LTE-Advanced与电气电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)的WiMAX等4G标准采纳。但是,现有4G系统基站配置天线数较少(一般不超过8),MIMO性能增益受到极大限制。针对传统MIMO技术的不足,美国贝尔实验室的Marzetta于2010年提出了大规模MIMO(Massive MIMO或Very Large MIMO)概念。在大规模MIMO系统中,基站配置数十至数百个天线,较传统MIMO系统天线数增加1~2个数量级;基站充分利用系统的空间自由度,在同一时频资源服务若干用户。

 

手机信号增强5G基站

传统MIMO到大规模MIMO的演变是一个从量变到质变的过程。由于大规模MIMO的基站天线数和空分用户数较传统MIMO有数量级增加,两者在无线通信基本原理与具体方法上既有相同之处也存在较大差异。近几年,在大规模MIMO的基础理论、信道测量与建模、信道信息获取、无线传输、实验和测试等方面已取得了丰硕成果。大规模MIMO已通过了较为理想的实验室验证和更接近实际的外场测试,并获得了符合预期的巨大性能增益。

 

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今后,各研发机构还会进一步开展组网验证,为大规模MIMO未来在5G系统的商用奠定良好基础。


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