5G技术基本知识

5G技术基本知识
5G科普
1、电磁波基础计算公式:c=λf。c:波速,单位:m/s,光速是一个常量,真空中约等于3×10^8m/s。f:频率,单位:Hz,1兆赫(MHz)=1000千赫(KHz)=1×10^6赫兹(Hz)。λ:波长,单位:m。可以知道,频率越小,波长越
f=230MHz,波长越长,绕射能力越强,穿透能力越强,信号损失衰减越小,传输距离越远,实现信号广覆盖。
f=1800MHz,波长越短,直射能力越强,贯穿能力越强,信号损失衰减越大,传输距离越短,杀伤力越强,实现信号局域覆盖。
2在移动通信领域之中,自由空间传播衰耗公式如下:空间衰耗=20lg(F)+20lg(D)+32.4
其中F:频率,单位Mhz D:距离,单位Km。从自由空间衰耗公式我们可以看到,频率越低,衰耗越小; 实际上电磁波的传播在现实的情况下,要更复杂一些,通常都是经过了折射、反射、
衍射、散射、绕射、透射等多种传播途径被我们接收到。电磁波的绕射能力是和频谱相关的,频率越低的电磁波,波长就长,绕射能力就越强,而且穿透衰耗小,在现实环境的传播距离就越远(尤其是在城市环境中差别更大)。
3、带宽计算方式:30KHz子载波间隔,100MHz载波带宽,调制方式256QAM,计算下5g下行峰值吞吐率在1.8Gbps,
目前我国仅对FR1中的频段进行了分配,其中中国移动:2515MHz-2675MHz共160MHz,频段号为n41,以及4800MHz-4900MHz共100MHz,频段号为n79;中国电信:3400MHz-3500MHz共100MHz,频段号为n78;中国联通:3500MHz-3600MHz共100MHz,频段号为n78;
其实中国广电相对于其它三大运营商最大的优势就是手里的700MHz黄金频段。700MHz(指的是698MHz-806MHz,但广电手里700M频段也不多,而且很多都在使用中,要先退频才能够给5G网使用)作为黄金频段,具备信号覆盖广、穿透能力强、适合大范围连续网络覆盖。在5G网络建设上,采用700MHz组网能够极大降低建网和运营成本。
低频段(<1GHz)覆盖半径大约是中频段(2.5GHz~6GHz)的3~4倍以上,在相同面积下,采用低频段组网,数可以节省80%左右。根据计算,中国广电使用700Mhz频段建一个全国5G网络只需要40万座,而三大运营商需要建600万座,可以说中国广电只需要对方一个零头就可以拉起一张全国范围的5G网络。
但700MHz组网也有它的劣势,易被干扰(低频使用较杂,容易被其它设备干扰),而且带宽不足,无法满足大容量需求。目前阶段,中国广电采用700MHz+4.9GHz“低频+中频”协同组网策略才是上上策
三大运行商5G由于频点太高,信号穿透力差,的覆盖半径一般约为100-300米,广电700M覆盖半径约为300-900米,现阶段规划可以按700米计算。双拼方案
承载网
5G承载网网络架构分为三部分:接入网+承载网+核心网,本节注重讲解网络对光缆建设的要求。
首先大家看一下这个简化版的移动通信架构图:
虽然我们从1G开始,历经2G、3G,一路走到4G,号称是技术飞速演进,但整个通信网络的逻辑架构,一直都是:手机→接入网→承载网→核心网→承载网→接入网→手机。
一个,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)。在最早期的时候,BBU,RRU和供电单元等设备,是打包塞在一个柜子或一个机房里的。
到了5G时代,接入网又发生了很大的变化。
在5G网络中,接入网不再是由BBURRU天线电子鱼竿这些东西组成了。而是被重构为以下3个功能实体:
元数据管理平台CU(Centralized Unit,集中单元)
DU(Distribute Unit,分布单元)
AAU(Active Antenna Unit,有源天线单元)
CU: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。
AAU:BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。
DU: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。
简而言之,CU和DU,以处理内容的实时性进行区分。
简单来说,AAU=RRU+天线
如果还不太清楚,我们看一下下面这张图:
依据5G提出的标准,CU、DU、AAU可以采取分离或合设的方式,所以,会出现多种网络部署形态:
回传、中传、前传,是不同实体之间的连接
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。
举个例子,如果前传网络为理想传输(有钱,光纤直接到天线那边),那么,CU与DU可以部署在同一个集中点。如果前传网络为非理想传输(没钱,没那么多光纤),DU可以采用分布式部署的方式。
在5G网络中,之所以要功能划分、网元下沉,根本原因,就是为了满足不同场景的需要。前面再谈接入网的时候,我们提到了前传、回传等概念说的就是承载网。因为承载网的作用就是把网元的数据传到另外一个网元上。
这里我们再来具体看看,对于前、中、回传,到底怎么个承载法。
首先看前传(AAU活顶尖DU)消息队列实现。主要有三种方式:
第一种,光纤直连方式
云朵制造机每个AAU与DU全部采用光纤点到点直连组网,如下图:
这就属于典型的“土豪”方式了,实现起来很简单,但最大的问题是光纤资源占用很多。随着5G、载频数量的急剧增加,对光纤的使用量也是激增。
所以,光纤资源比较丰富的区域,可以采用此方案。
第二种,无源WDM方式
将彩光模块安装到AAU和DU上,通过无源设备完成WDM功能,利用一对或者一根光纤提供多个AAU到DU的连接。如下图:
什么是彩光模块?
光复用传输链路中的光电转换器,也称为WDM波分光模块。不同中心波长的光信号在同一根光纤中传输是不会互相干扰的,所以彩光模块实现将不同波长的光信号合成一路传输,大大减少了链路成本。

本文发布于:2024-09-23 17:20:15,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/245752.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:网络   信号   传输   部署   光纤   方式   采用   能力
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议