5G基地局システムと4Gの違いは何ですか？
1. RRUとアンテナが一体化（すでに実現）
5GはMassive MIMO技術（「忙しい人のための5G基礎知識講座（6）-Massive MIMO：5Gの本当の大きなキラー」および「忙しい人のための5G基礎知識講座（8）-NSAかSAか？これは考える価値のある質問」を参照）を使用し、使用されるアンテナには最大64個の独立したトランシーバーユニットが組み込まれています。
アンテナの下に 64 本のフィーダーを挿入してポールに吊るすのは実際には不可能なので、5G 機器メーカーは RRU とアンテナを 1 つのデバイスである AAU (アクティブ アンテナ ユニット) に統合しました。
名前からも分かるように、AAU の最初の A は RRU (RRU はアクティブで動作に電源が必要ですが、アンテナはパッシブで電源なしでも使用できます) を意味し、後半の AU はアンテナを意味します。
AAUの外観は従来のアンテナと全く同じです。上の写真の中央が5G AAUで、左右が従来の4Gアンテナです。しかし、AAUを分解すると…
内部には独立したトランシーバーユニットが密集しているのがわかります。もちろん、その総数は 64 個です。
BBUとRRU（AAU）間の光ファイバ伝送技術がアップグレードされました（すでに実現）
4G ネットワークでは、BBU と RRU を接続するために光ファイバーを使用する必要があり、光ファイバーにおける無線周波数信号伝送規格は CPRI (Common Public Radio Interface) と呼ばれます。
CPRIは4GではBBUとRRU間でユーザーデータを伝送しますが、それ自体に問題はありません。しかし、5GではMassive MIMOなどの技術の活用により、5Gの単一セルの容量は基本的に4Gの10倍以上に達し、これはBBUとAAUに相当します。相互伝送のデータレートは4Gの10倍以上に達する必要があります。
従来のCPRI技術をそのまま使用すると、光ファイバーと光モジュールの帯域幅はN倍に増加し、光ファイバーと光モジュールの価格も数倍に上昇します。そのため、通信機器ベンダーはコスト削減のため、CPRIプロトコルをeCPRIにアップグレードしました。このアップグレードは非常にシンプルです。実際には、CPRI伝送ノードを従来の物理層と無線周波数から物理層に移行し、従来の物理層を高レベル物理層と低レベル物理層に分割するだけです。
3. BBUの分割：CUとDUの分離（しばらくは不可能）
4G時代の基地局BBUは、制御プレーン機能（主に主制御基板上）とユーザープレーン機能（主制御基板とベースバンド基板上）の両方を備えています。ここで問題があります。
各基地局はそれぞれ独自のデータ伝送を制御し、独自のアルゴリズムを実装しているため、基本的に相互連携は行われません。制御機能、つまり頭脳の機能を取り出すことができれば、複数の基地局を同時に制御し、協調伝送と干渉を実現できます。連携によって、データ伝送効率は大幅に向上するのでしょうか？
5Gネットワークでは、BBUを分割することで上記の目標を達成したいと考えています。集中制御機能はCU（Centralized Unit）となり、分離された制御機能を持つ基地局はデータ処理と伝送のみを行うDU（Distributed Unit）となります。これにより、5G基地局システムは以下のようになります。
CUとDUが分離されたアーキテクチャでは、伝送ネットワークもそれに応じて調整され、フロントホール部分がDUとAAUの間に移動され、ミッドホールネットワークがCUとDUの間に追加されました。
しかし、理想は豊かで、現実は極めて希薄です。CUとDUの分離には、産業チェーンのサポート、コンピュータルームの再構築、オペレータの調達などの要素が絡み合っており、実現にはしばらく時間がかかるでしょう。現在の5G BBUも依然としてこの状態にあり、4G BBUとは全く関係がありません。
投稿日時: 2021年4月1日