5G基站为什么需要AAU？

2020-05-30 13:08:25

基站，其实早已像水和电一般融入了我们的生活，无时无刻不在为我们办事。然则，这个幕后英雄，却不为多数人所懂得。

看完本期的内容，你将会认识基站最主要的构成部门，RRU的进阶设备版本——AAU：

① 为什么需要AAU？

② 有哪些类型的AAU？

③ AAU能给5G收集带来哪些优点？ [转载出处：www.ii77.com]

[好文分享：www.ii77.com]

一

为什么需要AAU？

RRU，也就是远端射频单元，是现代基站的两大焦点（BBU和RRU）之一，又被称作辐射的万恶之源。

跟着无线收集的成长，一个基站要支撑2G，3G，4G等多种制式，还要兼顾900M，1800M，2100M多个频段。甚至，还有700M，2600M等4G专用频段。

考虑到一个基站平日有3个扇区，铁塔上就要挂上就有15个各频段的RRU，再保持到3个多端口天线上，共计18个设备，导致铁塔上拥挤不胜。

在国际上，好多运营商租赁铁塔是按照上面挂的设备数量来收费的，是以如何在频段和容量不变的前提下削减塔上挂的设备数量，成为了一个强需求。

而且，在4G收集成长的后期，为了支撑更强的MIMO和分集领受能力，RRU需要支撑的天线端口越来越多，从两头口，成长到4端口甚至8端口，对天线的要求越来越高，保持也日趋复杂。

这时天然而然地能够想到，既然RRU需要和天线近距离安装，还必需用射频线连在一路，那何不把这对同伴合二为一，搞成一个模块呢？

如许一来，不只塔上的设备少了，保持RRU和天线之间的跳线也不再需要，也就没有任何馈线损耗了！

在如许的配景下，把RRU和天线融合在一路的设备，AAU（Active Antenna Unit，有源天线单元）应运而生。

所谓有源，就因为这种带天线的设备需要供电才能把旌旗发出去，究竟RRU在里面装着呢。而传统的天线是不需要供电的，也叫做无源天线。

跟着5G时代的光降，为了支撑超高下载速度，4G时代的通俗MIMO升级为大规模MIMO（Massive MIMO），RRU需要支撑64路发射，并保持到含192个天线单元的天线阵列。

如许RRU和天线都要支撑64个端口，并用64根跳线连起来才行，这哪里放得下？真是有些丧芥蒂狂，照样两者合体来得清洁利落。

就如许，AAU从4G时代起头萌芽，到了5G，则上位成为了标配。RRU在5G时代已日趋边缘化。

二

有哪些类型的AAU？

1. RRU和天线松耦合式AAU

AAU固然长处多多，但也有不天真之处，那就是天线和射频完全耦合，产物架构上需要从新进行产物设计。

在4G时代，各类RRU和天线已经很成熟了，AAU的使用局限有限，设备商不太甘愿花鼎力气从新设计全新的一体化产物，于是，显现了天线和射频松耦合式的AAU如许一种折中设计。

这种AAU采用定制的天线，直接把现成的高频段RRU安装在天线后头，RRU坏了也好更调，还能够跟通俗天线一般用射频线外接低频段的RRU，扩展性也很好。

因其天线能和RRU无缝对接，相当于天线需要供电，这就是其名称中“有源”的起原；同时它用来外接RRU的端口叫做“无源”端口，这是一种有源跟无源连系的方案。

在4G时代这种AAU还能将就用用，到了5G时代就完全招架不住了。

2. 用作深度笼盖的美化AAU

这是一种用于闹市区等生齿密集区域深度笼盖的AAU，对发射功率要求低一些，但对产物的美化水平要求很高，上面所说的松耦合式AAU体积大，功率大，外观吓人，不知足需求。

是以，显现了此场景专用的AAU，一样仅支撑一到两个频段2T2R，没有外接其他RRU的无源端口，是以构造简练，小巧美观。

3. 5G时代的主流：支撑Massive MIMO手艺的AAU

为了供应超高下载速度，Massive MIMO（大规模多入多出）成为了5G等焦点手艺。

在4G时代，主流等RRU支撑4T4R，也就是下行最多支撑发射4路数据旌旗，跟手机做4x4 MIMO，上行则支撑4根天线同时领受一路沟通的旌旗，用以增加上行笼盖。

而5G Massive MIMO AAU一样采用192个天线单元，支撑64路发射和领受旌旗，下行可不乱支撑24路数据旌旗同时发送，上行也能同时领受12流号同时领受。

如许一来，即使5G采用跟4G一般的载波带宽和子载波距离，在Massive MIMO的加持下也能实现小区下行吞吐量5倍的提拔！

能够看出，Massive MIMO的射频通道多，天线阵列规模大，复杂度提拔，两个模块间的耦合加倍慎密，必需把它们硬件上合二为一，再辅以合适的软件算法才能实现精巧机能。

是以，在5G主流的Sub6G频段上，支撑Massive MIMO的AAU成为了绝对的主流。

而且这种AAU内的天线一样只能支撑单个频段，无法供应无源端口来外接其他低频段的RRU，或许说手艺难度太大。

好比，3.5GHz的产物就只能工作在这个特定频段上的一小段带宽（100M），想要天线再支撑700MHz低频，外接700MHz的RRU来扩展笼盖，是做不到的。

4. A+P，AAU和天线的再一次融合

前面说过，5G的主流频段是2.6GHz，3.5GHz这些频率对照高的频段，能供应100M的超大载波带宽，并经由AAU来供应Massive MIMO手艺来撑持5G的高速度。

与此同时，像700MHz如许的低频段，因为频率低带宽窄，虽无法撑持5G高速度，却能供应精巧的笼盖，是以也获得了运营商的青睐。

然而较高频段Massive MIMO的AAU没法支撑700MHz频段，需要自力的天线才行。如许一来铁塔上的设备就又要增加了，房钱增加不说，很有或者压根就没空间放。

于是，业界有人想到了把高频AAU和低频天线拼接起来的法子，管它内部构造若何，横竖从皮相看是一个大盒子，节约了天面空间，铁塔房钱也能够省了。

这种方案就叫做A+P。A代表有源模块，就是其内部需要供电的高频AAU；P代表无源模块，就是包在里面的低频天线。

从上图能够看出，A+P这种产物中央有一个显着的接缝，明示着它拼凑和陈迹，对本身的身世却是毫不掩盖。

三

AAU扛起5G的大旗

5G首先布置在城区热点，这些处所一样高楼密布，不只需要笼盖地面，高楼的垂直笼盖也十分主要。

Massive MIMO AAU的大规模天线阵列不只支撑水平面的多流发射，还能把波束在垂直面上天真分布，对高楼的笼盖能力极大增加。

因为发射通道多，能够形成很窄的波束，空分复用的能力更强，把统一份频率和时间资源共享给多个用户。业界最多能够支撑下行24路数据流同时发送，比拟4G的4x4 MIMO（4流），小区能力提拔了5倍。

速度的大幅提拔，恰是5G布置初期的eMBB买卖的悉数奥义，让用户直观地感触到了5G带来的酣畅淋漓。

恰是AAU，扛起了这面5G的大旗。

本文作者：蜉蝣采采

起原：无线深海（微信ID：wuxian_shenhai）

网优雇佣军投稿邮箱：wywd11@126.com

长按..存眷

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