什么是 5G 中的無线接入網絡 (RAN)？

2024-03-07 18:00:17 編輯： robot

導讀隨着我們迎來 5G 時代，無线接入網絡 (RAN) 成爲下一代無线通信革命的關鍵推動者。 RAN 是連接的核心，彌合了無數設備和核心網絡之間的鴻溝，對於釋放 5G 的變革潛力（閃電般的速度、接近零的...

隨着我們迎來 5G 時代，無线接入網絡 (RAN) 成爲下一代無线通信革命的關鍵推動者。 RAN 是連接的核心，彌合了無數設備和核心網絡之間的鴻溝，對於釋放 5G 的變革潛力（閃電般的速度、接近零的延遲和無處不在的覆蓋範圍）至關重要。本文旨在揭示RAN在5G網絡中的作用，闡明其運行原理和優勢，幫助我們更好地理解RAN如何走在推動超連接未來的最前沿。

什么是無线接入網？

RAN 是一個電信系統部分，通過無线電連接將智能手機、筆記本電腦和物聯網設備等單個設備連接到網絡的其他部分。 RAN 是移動電信系統架構中的關鍵元素，充當用戶設備 (UE) 和核心網絡之間傳輸信息的渠道。該網絡組件相當於提供各種環境中無线通信所需的必要基礎設施，包括密集的城市地區、郊區和偏遠的農村地區。

5G中的RAN由哪些部分構成？

與 4G 不同，5G RAN 包括天线、遠程無线電單元 (RRU) 和基帶單元 (BBU)。相反，它被重建爲三個操作單元，分別稱爲集中單元 (CU)、有源天线單元 (AAU) 和分布式單元 (DU)：

CU：CU負責信息聚合、實時性要求不高的任務。它還支持堆棧高層的協議，包括 RRC、PDCP 和 SDAP。

AAU：AAU是一種集成了RRU功能和天线陣列的無线通信設備。用於同時處理無线信號的發送和接收。由於硬件集成，可以簡化基站架構，提高信號處理效率。

DU：DU支持協議棧的底層，包括MAC、RLC和物理層，負責必須實時完成的自主、高要求的任務。 CU 調節該邏輯節點的操作，該邏輯節點包含基於功能拆分選項的 eNB/gNB 功能子集。

RAN 是如何工作的？

無线接入網絡是移動通信系統的關鍵組成部分，負責管理用戶設備與網絡之間的無线鏈路。在RAN中，RRU起着至關重要的作用。它直接連接到天线，負責發送、接收和轉換數字無线電信號。 RU收到信號後，通過CPRI（Common Public Radio Interface）與BBU進行通信。 BBU對信號進行進一步處理，保證信息順利進入核心網，進行必要的調度和管理。就像血液一樣，數據通過這種傳輸機制向前或向後流向用戶，完成通話和數據交換的過程。

RAN有哪些無线技術和優勢？

在5G RAN中，多項關鍵無线技術支撐5G網絡的高速率、大容量、低時延。讓我們看一下5G RAN中的重要技術。

Massive MIMO（大規模多輸入多輸出）：通過在基站上安裝大量（有時幾十甚至上百）天线，可以同時服務更多用戶，大大提高頻譜效率和網絡容量。
波束成形：這是一種信號處理技術，將無线通信集中到針對特定人員或物體的“波束”上。波束成形和大規模 MIMO 結合在一起可以顯著增加傳輸範圍
網絡切片：雖然不是純粹的無线技術，但網絡切片允許運營商提供虛擬網絡架構，以滿足不同用戶群的特殊需求，例如不同的速度、容量、連接數、延遲等。
超密集網絡（UDN）：5G 採用比 4G 更密集的基站布局。小基站的大量部署可以提高覆蓋範圍和容量，特別適合人口密集的城市環境。

這些技術共同構成了5G RAN的技術基礎，使5G網絡能夠支持大量用戶設備並爲各種應用提供服務，例如增強型移動寬帶（eMBB）和大規模機器類通信（mMTC）。以及超可靠的低延遲通信 (URLLC)。

作爲 5G 的支柱，無线接入網絡不僅通過改進的寬帶和連接解決方案增強用戶體驗，而且還爲全行業創新开闢了豐富的可能性，例如智慧城市、自動駕駛汽車和物聯網 (IoT) ）。憑借其先進的功能，RAN 對於實現超互聯未來的整體愿景至關重要，其中無縫和強大的通信已成定局，標志着我們在邁向互聯世界的徵程中邁出了重大飛躍。