Page 20 - 网络电信2024年4月刊
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图1 6G网络需求和5G RAN网络架构
图2 不同代际移动通信网络的前传网络网架构
为了实现更加有效的功能划分，第3代合作伙伴计划 样率，b s 表示每个样本的比特数（一般取15或8），参数2表示I
（3GPP）以网络层、数据链接层和物理层为基础提出了8种不同 和Q两路处理，16/15表示多余的开销信息，LC为约束编码（一
的功能划分选项，如图3所示。业内可根据实用需求，以不同 般取10/8或66/64，取决于CPRI 网络比特率选项）。
功能划分为基础定义接入网。随着技术的发展和不同需求的增 由式（1）可知，CPRI协议下的传输速率不会根据实际网
加，以功能划分为原则，形成了许多种不同结构的接入网，如 络负载的变化而进行调整，这是产生CPRI低利用率的主要原
分布式无线接入网、集中式无线接入网、云无线接入网和开放 因。4G前传网络主要采用CPRI协议，但由于5G网络速率需求
式无线接入网等。前传网络的功能定位也随之改变，形成了图2 大幅提升、天线数量成倍增加，CPRI难以满足5G高容量需求。
中3G、4G、5G乃至B5G的不同接入网架构。这种网络架构的演进 4G 网络中载波带宽一般为20MHz，快速傅里叶逆变换（IFFT）
既是网络功能的细化和功能分解的需要，也是系统对带宽、时 点数为2048，子载波间隔为15kHz，采样频率为30.72MHz （2
延和处理能力的进一步优化。展望未来通信网络，前传网络将 048×15kHz），采样位宽为30bit（I/Q各15bit）。根据式
在5G 的基础上，进一步提升传输带宽，降低时延，并展现高度 （1）可以算出每单元单天线下所需的CPRI 速率为1.228 8
的灵活性。 Gbit/s。如果采用8×8多输入多输出（MIMO），单条线路的
在前传网络之间的传输、连接和控制标准规范方面，业内 CPRI速率需求就为9.8304 Gbit/s（8×1.228 8 Gbit/s）。5G
根据不同实际需求在不同的功能区间制定了多种前传标准协议 新空口定义载波带宽为100 MHz，IFFT点数为4 096，子载波间
接口。4G前传标准接口是通用公共无线电接口（CPRI），由原 隔为30 kHz，采样频率为122.88 MHz（4 096×30 kHz），采样
始设备制造商联盟于2003 年制定。CPRI 通常应用于选项8，使 位宽为30 bit（I/Q 各15 bit），可以算出每单元单天线下所
用同步数据传输协议，其比特率取决于天线数量。对于一个多 需的CPRI 速率为4.915 2 Gbit/s，而5G采用64TRx MIMO 时，
单元多天线系统，CPRI的比特率可由式（1）表示： 最终单条线路的CPRI 速率需求为314.57 Gbit/s （=64×4.915
（1） 2 Gbit/s）。5G 的CPRI 速率需求较4G 增长了几十倍。为此，
3GPP TR 38.801、电气和电子工程师协会（IEEE）和国际电信
其中，S为单元数，A为每个单元中的天线数量，f s 表示采 联盟标准化部门（ITU-T） 等组织制定了新的解决方案，例如
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