5G 기지국 시스템과 4G의 차이점은 무엇인가요?
1. RRU와 안테나가 통합되어 있습니다(이미 구현됨).
5G는 Massive MIMO 기술을 사용합니다(바쁜 사람들을 위한 5G 기본 지식 과정(6)-Massive MIMO: 5G의 진짜 큰 킬러 및 바쁜 사람들을 위한 5G 기본 지식 과정(8)-NSA 또는 SA? 이것은 생각해 볼 가치가 있는 질문입니다 참조). 사용되는 안테나에는 최대 64개의 독립 송수신 장치가 내장되어 있습니다.
안테나 아래에 64개의 피더를 삽입하고 기둥에 매달아 놓는 것은 사실상 불가능하기 때문에 5G 장비 제조업체들은 RRU와 안테나를 하나의 장치인 AAU(능동 안테나 장치)로 통합했습니다.
이름에서 알 수 있듯이 AAU의 첫 번째 A는 RRU(RRU는 능동형으로 작동하려면 전원 공급이 필요하며, 안테나는 수동형으로 전원 공급 없이 사용할 수 있음)를 의미하고, 뒤의 AU는 안테나를 의미합니다.
AAU의 외관은 기존 안테나와 매우 유사합니다. 위 사진의 가운데는 5G AAU이고, 좌우는 4G 기존 안테나입니다. 하지만 AAU를 분해해 보면 다음과 같은 차이점을 발견할 수 있습니다.
내부에는 촘촘하게 배열된 독립형 송수신기들이 보이는데, 총 개수는 64개입니다.
BBU와 RRU(AAU) 간 광섬유 전송 기술이 업그레이드되었습니다(이미 완료됨).
4G 네트워크에서 BBU와 RRU는 광섬유를 사용하여 연결해야 하며, 광섬유를 통한 무선 주파수 신호 전송 표준을 CPRI(Common Public Radio Interface)라고 합니다.
CPRI는 4G 환경에서 BBU와 RRU 간에 사용자 데이터를 전송하며, 이는 아무런 문제가 없습니다. 그러나 5G 환경에서는 Massive MIMO와 같은 기술 덕분에 5G 단일 셀의 용량이 4G(BBU 및 AAU와 동일한 규모)의 10배 이상에 달할 수 있으므로, 데이터 전송 속도 또한 4G의 10배 이상이어야 합니다.
기존 CPRI 기술을 계속 사용하면 광섬유 및 광 모듈의 대역폭이 N배 증가하고, 가격 또한 수 배 상승합니다. 따라서 비용 절감을 위해 통신 장비 제조업체들은 CPRI 프로토콜을 eCPRI로 업그레이드했습니다. 이 업그레이드는 매우 간단합니다. 사실상 CPRI 전송 노드가 기존의 물리 계층 및 무선 주파수에서 물리 계층으로 이동하고, 기존의 물리 계층이 상위 물리 계층과 하위 물리 계층으로 나뉘는 것입니다.
3. BBU 분할: CU와 DU 분리 (당분간 불가능할 예정)
4G 시대에 기지국 BBU는 제어 평면 기능(주로 메인 제어 보드)과 사용자 평면 기능(메인 제어 보드 및 베이스밴드 보드)을 모두 갖추고 있습니다. 여기서 문제가 발생합니다.
각 기지국은 자체 데이터 전송을 제어하고 자체 알고리즘을 구현합니다. 기본적으로 서로 연동되지 않습니다. 만약 제어 기능, 즉 '두뇌' 역할을 하는 기능을 제거할 수 있다면, 여러 기지국을 동시에 제어하여 연동 전송 및 간섭 방지 기능을 구현할 수 있고, 데이터 전송 효율이 훨씬 높아질까요?
5G 네트워크에서는 BBU(기지국 유닛)를 분리하여 중앙 집중식 제어 기능을 CU(중앙화 유닛)에, 데이터 처리 및 전송 기능만 담당하는 분산형 기지국(DU)을 도입함으로써 위의 목표를 달성하고자 합니다. 따라서 5G 기지국 시스템은 다음과 같이 구성됩니다.
CU와 DU가 분리된 아키텍처 하에서 전송 네트워크 또한 그에 맞춰 조정되었습니다. 프런트홀 부분은 DU와 AAU 사이로 이동되었고, 미드홀 네트워크는 CU와 DU 사이에 추가되었습니다.
하지만 이상적인 모습은 매우 풍성하지만, 현실은 매우 빈약합니다. CU와 DU의 분리는 산업 체인 지원, 전산실 재건축, 통신 사업자 구매 등 여러 요소를 고려해야 하므로 당분간 실현되기 어려울 것입니다. 현재의 5G BBU도 이와 마찬가지이며, 4G BBU와는 전혀 다른 상황입니다.
게시 시간: 2021년 4월 1일