BBU RRU：淺談5G基地台( 5G Radio Access Network)

台灣5G服務即將在七月開台，對台灣很多重量級行動上網用戶既期待又怕受傷害。由於日前發生國民眾誤信網路傳播5G會散布武漢肺炎(新冠肺炎)病毒謠言導致出現手機基地台遭到燒毀(詳見"這篇")，讓不少民眾對於已經陸續在建置的5G基地台充滿恐懼。

5G基地台與4G基地台有什麼差異?  以下作一說明:

5G基地台與4G基地台有哪些差異呢?

過去4G基地台的接入網(RAN（Radio Access Network）)包含BBU（Baseband Unit，基頻模組）、負責射頻的RRU(Remote Radio Unit，遠端射頻模組)、連接RRU與天線的饋線及天線模組。5G基地台則因需要MIMO多天線設計及達成高速低延遲的功能做了一些改變與調整，用最簡化的說法，主要有以下差異:

A.5G的天線模組是AAU，4G則通常採用天線與RRU分離設計:過去電信商為方便進行4G設備拆卸與維修並避免被強風吹毀，通常會採取RRU與天線系統分離，不會把RRU掛在制高處。因應5G需要採用Massive MIMO多天線的設計並前傳上百Gbps傳輸量，5G基地台必須 RRU+饋線+天線模組集成為AAU（Active Antenna Unit，主動天線模組）。

為克服高頻訊號所帶來的挑戰及導入Massive MIMO技術，5G基地台的天線陣子數大幅增加，天線通道數也比4G時代提升8倍左右。天線陣子為輻射單元，就像是電暖器的葉片，葉片數量越多，電暖器供熱的效果就會越快、越好，而天線陣子數的增加，可提升高頻訊號的覆蓋範圍。通道數的增加除了可提升系統傳輸的流量，也可藉由Massive MIMO技術實現波束成形，更精準地控制波束，進而減少訊號間的干擾。在遠傳5G實驗室裡有由AARC澳訊公司所研發的大型基地台天線，上面有十個天線接頭來為配合2個4×4 MIMO及1個2×2 MIMO的設計需求。

由於5G的AAU天線模組是由RRU與天線模組所集成，在整個天線模組會比4G天線模組體積與重量大很多，光第一代5G Massive MIMO系統的重量高達40公斤，比傳統的10~15公斤高出兩至四倍，外國研究單位預估，在天線系統重量達40公斤的情況下，將有40%左右的現有基地台站址必須改...