4G+5G RF静态射频共享的介绍

4G+5G RF静态射频共享是一项在5G部署初期非常实用的技术,它让运营商能利用现有的4G设备快速部署5G,节省成本并实现平滑过渡。

一、什么是4G+5G RF静态射频共享

RF静态射频共享(RF Sharing)就是, 在4G+5G部署中,4G BBU和5G BBU共享相同的RRU RF硬件。但4G和5G的频谱资源是分开的,只是4G和5G的小区部署在相同的RRU上。

根据共享RRU内部资源的情形,又分为(1)FPGA数字硬件资源共享和(2)RFIC射频硬件资源共享。

4G+5G RF静态共享的好处

(1)在5G的部署进程中,方便由4G平滑过渡到5G

(2)节省了硬件资源,不需要重新部署5G RRU.

二、理解静态射频共享

简单来说,4G+5G RF静态射频共享就是指在4G向5G过渡的部署中,让4G和5G的基带处理单元(BBU)共享同一套射频拉远单元(RRU)硬件。

但需要注意的是,硬件共享不等于频谱共享。在这种模式下,4G和5G使用的是各自独立、固定的频谱资源(载波),只是在RRU内部,通过数字或射频的方式将信号合成一路进行处理和发送。

根据RRU内部共享资源的不同,静态射频共享主要有以下两种实现方式:

特性维度 FPGA数字硬件资源共享 RFIC射频硬件资源共享
核心思想 相当于4G的多频段(Multi-Band)部署,逻辑上如同两个独立RRU 相当于4G的单频段多载波部署,4G和5G信号在RRU内合路
共享层级 主要在FPGA的数字中频处理部分共享 从FPGA数字处理到RFIC射频单元全面共享
信号流程 4G/5G基带信号在FPGA中独立处理,但共享FPGA资源;射频部分(RFIC)各自独立 4G/5G基带信号在FPGA中合成为一路宽带信号,再由共享的RFIC进行统一变频和放大
优点 设计相对简单,逻辑隔离性好 硬件资源共享程度更高,尤其适合单频段RRU,是最具价值的共享方式
缺点 RRU需支持多频段,对硬件要求高 实现复杂度较高

三、静态共享的优劣与对比

静态射频共享的优缺点

主要优势

  • 降低成本与快速部署:运营商无需为5G全新部署RRU和天线,极大节省了硬件成本和站址配套投资,能加速5G网络的初期覆盖。

  • 平滑演进:允许网络根据5G用户的发展节奏,逐步在现有4G设备基础上开启5G功能,实现了从4G到5G的平稳过渡。

主要局限

  • 频谱利用率较低:由于为4G和5G预先划分了固定的频谱资源,无法根据两者实时的业务负荷动态调整。当一方业务空闲时,其占用的频谱也不能被另一方使用,导致资源浪费。

四、动态频谱共享

为了更全面地理解,我们可以将静态射频共享与它的"进化版"------动态频谱共享进行对比:

特性 静态射频共享 (Static RF Sharing) 动态频谱共享 (DSS, Dynamic Spectrum Sharing)
频谱分配方式 固定分配:为4G和5G预先划分好专用的载波资源。 动态分配:在同一频段内,以资源块(PRB)为单位,根据业务需求实时、灵活地为4G或5G用户分配时频资源。
资源共享粒度 硬件资源共享,但频谱资源隔离。 硬件和频谱资源均实现共享,频谱是"时频资源PRB"级的动态分配。
频谱效率 相对较低。 显著提升。
适用场景 5G部署初期,追求快速、经济地实现网络覆盖。 5G发展中后期,需要高效利用频谱资源,实现4G/5G长期协同共存。

简单来说,静态共享是"硬件共享,频谱各用各的";而动态共享是"硬件和频谱都混用,按需分配"。

五、总结

4G+5G RF静态射频共享是一种在特定发展阶段非常高效的过渡策略。它核心解决了成本和速度两大难题,是运营商在5G浪潮中稳健迈出第一步的智慧选择。随着5G用户和应用的不断增长,为了更精细、高效地利用宝贵的频谱资源,网络会逐步向动态频谱共享乃至5G独立组网演进。