5G O-RAN 一体式小基站硬件白盒化的参考架构
摘要: O-RAN邏輯網元,O-RAN的協議切分,O-RAN一體式小基站,O-CU的硬件白盒化架構,O-DU+O-RO的硬件白盒化架構。
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前文提到,O-RAN的硬件白盒化需要經歷5個階段,本文章重點落在第三個階段。
第1個階段:基于通用的計算機硬件
第2個階段:基于通用硬件的通用接口的專用子卡
第3個階段:專用硬件開放和標準化內部的硬件架構(當前階段)
第4個階段:專用硬件, 通用的子部件
第5個階段:專用硬件成為通用硬件
本文將展現O-RAN推薦的5G一體式室內小基站白盒化硬件的參考架構。
一、5G基本邏輯架構
1. 5G O-RAN邏輯網元
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2. 5G O-RAN的邏輯網元對RAN協議的切分
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二、白盒化基站的總體架構分類
一般來說,基站硬件架構可以根據不同的標準進行分類。
O-RAN根據DU與RU物理部署的關系來進行劃分的,將基站架構分為集成/一體式架構和分離/分體和架構兩大類。
DU和RU分布在不同的物理硬件中,稱為分體式。
DU和RU在同一個專用的物理硬件中,稱為一體式。
CU、DU和RU在同一個專用的物理硬件中,稱為All in one。
本文重點關注一體式的白盒架構。
三、集成/一體式架構
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目前O-CU通常可以直接運行在通用的軟硬件云平臺之上。
O-DU(分布式單元)和O-RU(無線單元)在一個物理實體中, 稱為GNB-DU。
GNB-DU與O-CU通過標準的F1接口進行通信。
2. RAN系統物理部署圖:
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RF處理單元:RU的高頻無線電磁波模擬信號處理,并進行數字信號與模擬信號的轉換。
數字處理單元:RU的數字信號處理、DU的數字信號處理,包括PHY層、MAC層+LLC層。
時鐘單元:提供O-DU+O-RU的同步時鐘,包括頻率、相位同步、幀同步,同步時鐘源如GPS或1588。
以太網模塊:提供對外的以太網接口,用于與O-CU通信。
(2) DU+RU的白盒化硬件架構的內部功能與內部接口
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ANT:?天線,用于把模擬的電磁波發送到空氣中。PA:主要功能是功率放大,一般用在發射機的最后一級,把無線高頻模擬載波信號的功率放大,功率越大,發送的距離越遠。LNA: 低噪聲放大器,主要用于接收電路設計中。因為接收電路中的信噪比通常是很低的,往往信號遠小于噪聲,通過放大器的時候,信號和噪聲一起被放大的話非常不利于后續處理,這就要求放大器能夠抑制噪聲。Transceiver ADC/DAC:?數模轉換器,用于把模擬信號轉換成數字信號。RU 數字處理單元
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CFR:?是用來降低峰均功率比。DPD: 是為了解決峰均功率比過大所導致的非線性的。在4G/5G系統中,是通過許多相互正交的載波來傳輸信號,每個載波之間由于相互正交,從頻率角度來看,載波之間是相互重疊的,從而提高頻譜利用率。但是多個載波所帶來的問題是,這種通信方式相對于其它通信方式就是具有較高的峰均功率比(PAR:Peak to Average Rate)。
以馬路上的人數 ,來詮釋這個專業的詞匯。
馬路上的人數,在上班高峰期人數與一整天的平均人數是不相同的。如果完全按照上班高峰期設計,對馬路的帶寬要求就比較高,需要把馬路修得足夠的寬,那成本就比較高。如果按照平均人數設計馬路,上班高峰肯定就會出問題。
CFR和DPD就是在這兩者中取得某種平衡的技術。
DU?數字處理單元:
PHY: 物理層協議。MAC: 媒介訪問控制層協議。RLC: 無線鏈路控制層協議。結束語
O-RAN的硬件白盒化,沒有神秘的,不過是現有基站的硬件設計的總結和抽象而已,找出功能上的共性、然后加以標準化并開放接口。
待續:5G O-RAN 分體式室內小基站白盒化硬件的參考架構。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的5G O-RAN 一体式小基站硬件白盒化的参考架构的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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