Quelle est la différence entre un système de station de base 5G et un système 4G ?
1. L'unité RRU et l'antenne sont intégrées (déjà réalisées).
La 5G utilise la technologie Massive MIMO (voir le cours de connaissances de base sur la 5G pour les personnes occupées (6) - Massive MIMO : le véritable tueur de la 5G et le cours de connaissances de base sur la 5G pour les personnes occupées (8) - NSA ou SA ? C'est une question qui mérite réflexion), l'antenne utilisée possède des unités d'émetteur-récepteur indépendantes intégrées jusqu'à 64.
Comme il n'existe aucun moyen d'insérer 64 câbles d'alimentation sous une antenne et de les accrocher au poteau, les fabricants d'équipements 5G ont combiné le RRU et l'antenne en un seul appareil : l'AAU (Active Antenna Unit).
Comme vous pouvez le constater d'après le nom, le premier A dans AAU signifie RRU (le RRU est actif et a besoin d'une alimentation électrique pour fonctionner, tandis que l'antenne est passive et peut être utilisée sans alimentation électrique), et le dernier AU signifie antenne.
L'AAU ressemble trait pour trait à une antenne traditionnelle. Au centre de l'image ci-dessus, on voit l'AAU 5G, et à gauche et à droite, des antennes 4G traditionnelles. Cependant, si vous démontez l'AAU :
Vous pouvez voir à l'intérieur les unités émettrices-réceptrices indépendantes densément regroupées ; leur nombre total est bien sûr de 64.
La technologie de transmission par fibre optique entre BBU et RRU (AAU) a été mise à niveau (déjà réalisée).
Dans les réseaux 4G, les BBU et RRU doivent utiliser la fibre optique pour se connecter, et la norme de transmission du signal radiofréquence dans la fibre optique est appelée CPRI (Common Public Radio Interface).
En 4G, le protocole CPRI assure la transmission des données utilisateur entre la BBU et la RRU, sans problème particulier. Cependant, en 5G, grâce à des technologies comme le MIMO massif, la capacité d'une cellule 5G peut atteindre plus de dix fois celle d'une cellule 4G, équivalente à celle d'une BBU et d'une AAU. Le débit de données entre les cellules doit donc être plus de dix fois supérieur à celui de la 4G.
Si l'on continue d'utiliser la technologie CPRI traditionnelle, la bande passante de la fibre optique et des modules optiques sera multipliée par N, et leur prix sera également multiplié par plusieurs. C'est pourquoi, afin de réduire les coûts, les fournisseurs d'équipements de communication ont fait évoluer le protocole CPRI vers l'eCPRI. Cette évolution est très simple. Concrètement, le nœud de transmission CPRI passe de la couche physique et de la fréquence radio à la couche physique, cette dernière étant divisée en une couche physique de haut niveau et une couche physique de bas niveau.
3. Séparation de la BBU : séparation de l'unité de compression (CU) et de l'unité de décompression (DU) (cela ne sera pas possible avant un certain temps)
À l'ère de la 4G, l'unité de bande de base (BBU) de la station de base assure à la fois des fonctions de plan de contrôle (principalement sur la carte de contrôle principale) et des fonctions de plan utilisateur (carte de contrôle principale et carte de bande de base). Un problème se pose :
Chaque station de base gère sa propre transmission de données et applique ses propres algorithmes. Il n'y a pratiquement aucune coordination entre elles. Si la fonction de contrôle, c'est-à-dire la fonction de supervision, pouvait être externalisée, plusieurs stations de base pourraient être gérées simultanément pour assurer une transmission coordonnée et une réduction des interférences. Cette collaboration permettrait-elle d'accroître significativement l'efficacité de la transmission de données ?
Dans le réseau 5G, nous souhaitons atteindre les objectifs ci-dessus en scindant l'unité de base de base (BBU). La fonction de contrôle centralisée est assurée par l'unité centralisée (CU), tandis que la station de base, dotée de fonctions de contrôle séparées, est uniquement dédiée au traitement et à la transmission des données. Cette fonction devient l'unité distribuée (DU). Ainsi, le système de station de base 5G se présente comme suit :
Dans l'architecture où l'unité centrale (CU) et l'unité de distribution (DU) sont séparées, le réseau de transmission a également été adapté en conséquence. La partie fronthaul a été déplacée entre la DU et l'unité d'accès à l'infrastructure (AAU), et le réseau midhaul a été ajouté entre la CU et la DU.
Cependant, l'idéal est très ambitieux, tandis que la réalité est bien plus modeste. La séparation des CU et des DU dépend de facteurs tels que le soutien de la chaîne industrielle, la modernisation des salles informatiques, les achats des opérateurs, etc. Elle ne sera pas effective avant un certain temps. L'actuelle BBU 5G fonctionne de la même manière et n'a rien à voir avec la BBU 4G.
Date de publication : 1er avril 2021