5G基站用核心射频器件与集成模块
华为-5G基站概述及基本操作
5G 基站概述及基本操作 Copyright © Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.培训目标●学完本课程后，您应该能：☐了解华为5G基站的方案及产品☐了解BTS5900序列基站的功能及模块☐了解LampSite功能及模块☐了解5G基站的基本操作，包括设备及链路管理，基本无线参数管理1.5G基站概述2.5G基站基本操作1.5G基站概述1.1 系统概述1.2 系统结构1.3 机柜及其部件1.4 室内方案概述2. 5G基站基本操作SA（Standalone）组网采用Option 2组网架构，即采用端到端的5G网络架构，从终端、无线新空口到核心网都采用5G相关标准，支持5G各类接口和实现5G各项功能来提供5G各类服务。
●NSA主要聚焦5G初期部署的eMBB业务。
●LTE 是锚点，可以重用当前的EPC，可以快速引入5G。
华为gNodeB基站描述5G当前支持多种站型，包括DBS3900、DBS5900等多种，基站硬件主要由机柜、BBU和射频模块组成。
基带单元BBU3910/BBU5900射频单元RRU/AAU 机柜CPRI/eCPRI容量规格项目规格NR(TDD)-Sub6G(18个小区, 100MHz,2T2R/4T4R/32T32R/64T64R)2块UMPTg+6块UBBPg2d NR(TDD)-Sub6G(36个小区, 100MHz, 2T2R/4T4R/8T8R)2块UMPTe+6块UBBPg3e部署场景AAU RRU站点供电方案BBU 机柜BBU 时钟目录1.5G基站概述1.1 系统概述1.2 系统结构1.3 机柜及其部件1.4 室内方案概述2. 5G基站基本操作BBU5900和BBU3910物理结构●BBU5900●尺寸：86mm x 442mm x 310mm（高x 宽x 深) ●重量：满配置≤18kg ●BBU3910●尺寸：86mm x 442mm x 310mm（高x 宽x 深) ●重量：15kg（满配置）BBU逻辑结构BBU采用模块化设计，由基带子系统、整机子系统、传输子系统、互联子系统、主控子系统、监控子系统和时钟子系统组成BBU5900上有11个槽位，各类型单板在BBU槽位中的分布如下图所示。
5G通信基站大功率射频开关设计
0 引 言
大功率射频开关体积小且成本低，被广泛应用 于射频毫米波通信系统，以控制信号的导通和断开。 随着 5G 技术在全球范围内受到关注，将 5G 技术推 广到射频通信领域是目前的研究热点 [1]。毫米波通 信和波束成形等都是 5G 通信中的关键技术，而天线 是这些技术应用中的关键器件，射频开关则是天线的 重要电子元器件之一，可以快速控制信号通断。有开 关存在的天线能使得可重构的多波段相控阵实现几微 秒的动态重构，可以用于对工作频率差别要求较大的 情况。传统的 PIN 开关无法满足工作过程中驱动电压 的控制要求，因此本文设计一种 5G 通信基站大功率 射频开关来弥补传统开关性能不足的问题。
关键词：5G 通信基站；大功率射频开关；电路结构；电极设计
Design of High Power Radio Frequency Switch for Base Station in 5G Communication
ZHU Yan (China Information Consulting & Design Institute Co., Ltd., Nanjing ，高 博，等 . 一种用于 5G 移动通
信基站的大功率射频开关 [J]. 半导体技术，2020，45 （2）：128-132. [2] 刘文学，陈诗军，葛 建，等 . 基于 GNSS 邻域相似 性的 5G 基站纳秒级时间同步技术研究 [J]. 通信学报， 2020，41（1）：180-190. [3] 王 伟，宋家友 . 一种大功率高隔离度射频 SPDT 开 关的设计 [J]. 科学与信息化，2018（26）：26-27. [4] 方峪民 . 无线通信基站雷害防护原理与工程设计要点 研究 [J]. 通讯世界，2018（3）：39-40. [5] 武海涛，秦 磊，刘 佳 . 通信基站电源系统探讨： 浅析通信基站电源设备安全运行防护原理与解决办
5G基站安装篇(超完整详细)
三、5G配套设备及5G设备安装监理工作要点
1.4 、配套电源监理检查表
检查项目
检查方式及标准 1. 交、直流电源电缆必须分开布放，电源电缆 和信号线缆应分离布放;
配套电源及 电源线布放
2. 电源线必须采用整段线料，中间无接头; 3. 电源线走线采用地槽或架上走线时，应避免 交叉，布线要整齐; 4. 电源线和信号线应分井引入，若分井敷设确有 困难的，电源线与信号线必须作适当保护隔离；
（3） 、直流分路单元两个保护地线之间采用35mm²黄绿地线连 接，直流分配单元空开与空开之间需要连接铜排。
（4） 、5G综合机柜电源线采用70平方线缆，地线采用35平方线 缆，直流分配单元一般按正面一个，背面一个的方式进行安装。
13
三、5G配套设备及5G设备安装监理工作要点
2.2 、综合机柜安装注意事项：
最大散热能力
2100W
4
一、5G基站简介
中兴V9200
Slot8 – VBP(基 Slot4 - VBP(基
带板)
带板)
Slot7 - VBP(基 Slot3 - VBP(基 Slot14
带板)
带板)
VF
Slot6 - VBP(基 Slot2 - (风扇)
带板)
VSW(主控板)
Slot5 VPD
19 英寸机柜安装、挂安 装方式 墙安装、室外一体化机
柜安装、H UB柜安装
5
一、5G基站简介(现场设备示意图)
中兴AAU
定位 天线
华为AAU
中兴P1500 （交转直流） DCPD电源模块
6
华为OPM50 （交转直流）
二、5G与4G设备安装基本区别
（1） 天线面板安装 5GAAU设备具备射频模块，天线集成功能，因此5G比对4G，无集束电
《5G无线网络规划与优化》第3章 5G网络架构
5G 承载网切片架构
5G业务模型驱使基站间协同越来越频繁，这要求基站间的时间精确同步，精确的时间同步是建立在高精度 时钟基础上的，5G在承载网的时钟精度上做了一些相关的优化，使得其可由4G时代的us级精度提升至5G时代 的ns级。
5G 承载网切片架构
5G承载网切片分为管理层切片、控制层切片、转发层切片三类。管理层切片主要是指不同的切片配置不同的模 板，而控制层切片主要是指拓扑管理、路由转发计算等功能的实施，转发层切片主要负责数据包的转发分配、隔离。
5G承载高带宽
5G承载网一般分为核心、汇聚、接入三层，接入层由用户侧运营商边缘设备，直接连接基站 ；汇聚层由上层运营商边缘设备，汇聚接入层的流量传递给上层核心节点，并完成不同接入环之 间的数据传递，核心层由网络侧运营商边缘设备，连接核心网网元设备。
5G的网络架构和业务模型相对4G有了很大的变化。
5G核心网功能云化且逐步下沉，导致除南北向流量外，DC之间东西向流量需求增强。 5G时代基站密度更高，带来站间深入协同需求，基站之间的流量也将远远超过LTE的流量。
5G 核心网典型特性：SBA、原生云、CUPS、网络切片
1. 【单选题】基于5G核心网哪个特性，可将用户面下沉至各级数据中心，实现流量的分 层终结，同时大大缩短用户端到端的体验时延？（ ） A. 原生云 B. CUPS C. 网络切片 D. SBA
答案：B
目录
3 Part Three 5G网络架构
第三章 5G网络架构
目录
3 Part Three 5G网络架构
3.1 5G接入网 3.2 5G承载网 3.3 5G核心网 3.4 5G组网及架构演进
通过本节学习，您可以：
了解5G RAN架构的变化 掌握5G Cloud RAN总体架构
5g基站 射频芯片和基带芯片
5G基站：射频芯片和基带芯片1. 5G基站简介5G（第五代移动通信技术）是目前最新的无线通信技术，具有更高的传输速度、更低的延迟和更大的连接密度。
5G基站是实现5G网络覆盖和通信的关键设备，由多个组件组成，其中包括射频芯片和基带芯片。
2. 射频芯片射频（Radio Frequency）芯片是用于处理无线电信号的集成电路。
在5G基站中，射频芯片负责将数字信号转换为无线电信号，并进行调制、放大和滤波等处理。
它起到了连接数字处理部分和天线之间的桥梁作用。
2.1 射频芯片的功能射频芯片在5G基站中具有以下主要功能：•调制解调：将数字信号转换为模拟无线电信号，并将接收到的模拟无线电信号转换为数字信号。
•放大器：增加输出功率，以便信号能够传输到更远的距离。
•滤波器：去除不需要的频率成分，保证传输质量。
•复用器/解复用器：将多个信号合并到一个信道中，或将一个信号分割成多个信道。
•频率合成器：产生特定频率的无线电信号。
2.2 射频芯片的技术要求射频芯片在5G基站中需要满足以下技术要求：•宽带性能：能够支持5G频段的宽带传输。
•高线性度：能够处理高功率的输入信号，同时保持较低的非线性失真。
•低噪声系数：在接收端需要具备较低的噪声系数，以提高接收灵敏度。
•高集成度：为了减小尺寸和功耗，射频芯片需要具备高集成度，集成多个功能模块。
•低功耗：为了提高基站的能效，射频芯片需要具备低功耗特性。
3. 基带芯片基带（Baseband）芯片是用于处理数字信号的集成电路。
在5G基站中，基带芯片负责对数字信号进行解调、解码、调度和编码等处理。
它是实现5G通信关键功能的核心部件之一。
3.1 基带芯片的功能基带芯片在5G基站中具有以下主要功能：•解调：将接收到的无线电信号转换为数字信号。
•解码：将数字信号转换为可识别的数据。
•调度：根据网络需求和资源状况，对数据进行调度分配，以提高网络效率。
•编码：对要发送的数据进行编码，以提高数据传输的可靠性和安全性。
5g基站的构成
5g基站的构成5G基站的构成摘要：5G技术的快速发展使得高速、低延迟的无线通信成为可能。
而5G基站作为实现5G网络覆盖和数据传输的重要设备，其构成成为了关注的焦点。
本文将介绍5G基站的构成，并探讨其各个组成部分的功能和作用。
引言：随着移动通信技术的快速发展和人们对高速、低延迟通信的不断追求，5G技术的出现被视为移动通信领域的一次重大突破。
而5G基站作为5G网络的核心组成部分，其高效的构成和功能对于实现5G网络的全面覆盖至关重要。
本文将深入探讨5G基站的构成，包括天线系统、射频前端、中央处理单元等各个部分的功能和作用，并展望未来5G基站的发展趋势。
一、天线系统天线系统是5G基站中至关重要的组成部分，其主要功能是将无线信号转换为电信号或电信号转换为无线信号。
在5G基站中，天线系统除了具备常规的天线功能外，还需要具备宽频段、高增益和高可靠性等特性。
5G基站中的天线系统通常采用分布式架构，通过多个天线单元组成天线阵列，实现波束赋形和波束跟踪，提高无线信号的传输质量和覆盖范围。
二、射频前端5G基站的射频前端是实现射频信号调制解调和信号放大的关键部分。
射频前端由一系列射频器件组成，如滤波器、放大器、混频器等，用于对信号进行频率转换、增强和调整。
射频前端的设计和性能对5G基站的功耗、传输速率以及覆盖面积有着重要影响，因此，射频前端的研发和优化是提高5G基站整体性能的关键。
三、中央处理单元中央处理单元（CPU）是5G基站的核心控制单元，负责整个基站的控制和管理。
在5G基站中，CPU不仅需要具备高性能的计算能力，还需要支持大规模数据处理和快速响应。
此外，基于虚拟化技术的云原生架构也被广泛应用于5G基站的CPU设计中，使得基站的部署和管理更加灵活和高效。
四、传输系统传输系统是5G基站中连接核心网和无线信号之间的关键环节。
传输系统由光纤、传输设备和交换设备等组成，用于实现高速、低延迟的数据传输。
在5G基站中，传输系统采用了更高频段的无线传输技术，如E-band和V-band等，以扩大传输带宽和提高网络容量。
5G基站建设与维护 项目6 5G基站业务开通
线缆
1. 光纤 2. 接地线缆 3. 电源线缆 4. GPS射频线缆
光纤
ZXRAN V9200在系统中，光纤有 如下用途：
作为ZXRAN V9200与RRU的连接线缆。 作为ZXRAN V9200与BBU的连接线缆。 作为ZXRAN V9200系统与核心网之间的传 输线缆。
ZXRAN V9200使用LC-LC型光纤 ，外观如图所示：
功能如下： • 系统温度的检测控制； • 风扇状态监测、控制与上报。
机柜VC9910A
600mm（宽）×600mm（深） ×800mm（高）
最多能放置1个 V9200 IP防护等级: IP55， 适用于室内
外部署场景 供电：-48V DC，220V AC，
380V AC 热交换2000W 可以选配PC8910A作为电池柜
产品功能
BBU是基带单元，可以集成在 基带机柜内，连接外接分布式 基站的RRU或AAU。BBU包括 多个插槽，可以配置不同功能 的单板。单板种类和功能如所 示。
单板名称 主控板 基带板 环境监控板
电源模块
风扇模块
功能 实现基带单元的控制管理、以太网交换、传输接口处理、 系统时钟的恢复和分发及空口高层协议的处理。
CONTENT
目录
1. 基站硬件总体架构
• 总体架构 • 组网应用
2. BBU ZXRAN V9200
• 单板列表产品功能 • 机柜VC9910A电池柜 • 一体化机柜 • 风扇插箱电源插箱
3. AAU ZXSDR A9611
• 外部接口 • 维护窗接口 • 指示灯说明 • 功能模块
4. 线缆
• 光纤 • 接地线缆 • 电源线 • GPS射频线缆
CONTENT
中国联通5G基站设备架构及演进要求
——————————收稿日期：2019-06-200前言3GPP 国际标准组织于2018年12月底宣布基本完成非独立组网（NSA ——Non-Standalone ）Option3系列架构和独立组网（SA ——Standalone ）Option2架构的标准规范的制定工作［1］。
全球5G 设备厂商加快商用设备研发进度，5G 网络建设全面驶入快车道。
韩国、美国、英国等电信运营商相继宣布5G 商用网络开通。
中国联通于2019年4月上海合作伙伴大会上发布“7+33+n ”5G 网络部署计划，在北京、上海、广州、雄安等7个城市正式开通5G 试验网，其他33个城市实现热点区域覆盖，同时选择n 个城市开展5G 行业应用试验［2］。
随着5G 标准逐步成熟，运营商需要考虑5G 基站设备的商用部署规划、5G 频段、组网场景等实际需求，本文主要从设备分类、设备功能、设备能力等几方面综合规划5G 基站设备能力要求。
15G 基站设备分类及要求5G 基站要完成与终端、核心网之间的全部通信功能。
5G 基站设备可以分为专用硬件平台和通用硬件平台两大类。
专用硬件平台经过多年发展，基站设计方案比较成熟。
5G 基站设备主要采用专用硬件平台，通过定制化芯片、器件、配套软件等实现方案，可以高效地实现3GPP 标准相关协议的功能。
但是，基于通中国联通5G 基站设备架构及演进要求5G Base Station Architecture and EvolutionRequirements of China Unicom关键词：5G 网络；无线基站设备；基站设备架构及演进doi ：10.12045/j.issn.1007-3043.2019.08.003中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1007-3043（2019）08-0012-04摘要：介绍了5G 基站设备的分类方法和基站设备类型、基站设备产品硬件架构及设备中采用的关键器件。
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2. 5G核心芯片与模块—重点任务 1）5G基站用核心射频器件与集成模块
任务目标：研制功率放大器件及前端模组、波束控制多功能芯片、滤波器/环形器、数模转换、 光电收发等产品，成为华为、中兴等通信设备制造商的重要供应商，为我国5G领域 提供核心器件支撑。
研究内容：低频段：高性能低噪放及射频开关；高性能模组； GaN功率管与线性功率放大器； 微基站用高效率功率放大器；硅基通信射频收发芯片； 毫米波：高性能前端模组； GaN高效Doherty功率放大器；多通道幅相多功能芯片 ; 小型化隔离器/环形器 ; 26 GHz多层聚酯薄膜滤波器 ; 前端射频直采软件化处理芯片； 其他：高性能数据转换器及处理芯片 ;高性能频率合成器；光收发芯片及器件 。
✓ 以上产品已批量或小批量供货，已在欧洲、日本软银及中国本土试验网进行使 用及验证。
在行动中需要重点突破的技术 5G基站用射频前端技术 5G基站用GaN Doherty集 5G基站用器件模块低成本及产业化技术
参与单位：13所， 8所、12所、14所、38所、55所、声光电公司。 成果效益：预期2020年投产并取得6亿元的营收。 计划进度：2020年低频段器件产业化，2022年毫米波器件产业化。
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4. 领域布局和重点任务
2. 5G核心芯片与模块—重点任务 1）5G基站用核心射频器件与集成模块
2020年，突破Sub-6GHz频段基站功放及模组、开关低噪放、硅基射频收发芯片、数 模转换器及滤波器产品技术并实现产业化；2022年，突破豪米波基站功放及模组、硅基射 频收发芯片、模数转换、直采处理器芯片产品技术并实现产业化；产品指标达到国际先进 水平，在GaN器件及前端模块细分领域达到国际领先，工艺节点、产线制程及良率水平与 国外相当。
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5G基站用核心射频器件与集成模块
已经突破的关键技术和已经取得的成功和应用
✓ 已突破低频大功率GaN器件技术，研制出低频系列化宏基站大功率GaN功放器件； 已突破毫米波GaN 器件及高频封装技术，研制出26GHz、28GHz、39GHz 毫米 波GaN功放器件；已突破MEMS滤波器研制技术，研制出26GHz、28GHz、 39GHzMEMS滤波器。