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5G(NR)终端(UE)架构简介

本文根据http://www.techplayon.com/5g-cell-phone-architecture/编译整理

5G终端(UE)在设计时不仅要求支持3GPP(NR)R15协议,还要支持传统的无线技术;早期的5G终端还要能够支持非独立组网(NSA)的协议栈结构。

一、5G终端(UE)设计要求

  • 完全支持3GPP R15(NSA)协议;

  • 支持传统的GSM/EDGE,WCDMA,LTE/LTE-A技术;

  • 支持波束赋形,多天线技术;

  • 支持低频段(<1GHZ),中频段(<6GHz)和高频段(>6GHz);

  • 支持如Wi-Fi、蓝牙、NFC等non 3GPP技术;

  • 支持GNSS/GPS定位跟踪;

  • 支持距离感应,光传感,磁强计,陀螺仪,温度计,虹膜扫描器,心率监测等;

二、5G终端(UE)有以下两个主要模块

  • 基带处理模块

  • 无线射频处理模块

2.1 基带处理(Baseband Processing) 由不同核心组成(应用核心,多媒体核心,通信核心等);这些核心可以支持操作系统,设备驱动程序,与麦克风、相机、扫描仪交互;其基带还包括对多个无线协议栈的处理。5G终端的基带要求能够支持:

  • 5G(sub_6G和毫米波)两个频段、

  • 4G(LTE)信号,

  • 3G的WCDMA

  • 2G的GSM/EDGE;

  • 软件协议支持non 3GPP技术如Wi-Fi,蓝牙和NFC近距离通信;

物理层协议软件支持能够支持先进的基带信号处理算法,以实现Massive MIMO,波束赋形和干扰抑制功能 ;

2.2 无线射频处理(RF Processing)主要负责接收和发送基带信号;如上图所示,该模块包括射频集成电路,前端模块(FEM),低噪声滤波器、天线阵列和感应器;

射频集成电路能够同时处理不同无线接入(Wi-FI,蜂窝,GNSS等)信号;5G终端将拥有不同的天线模块以支持从毫米波、Sub 6G和低频段信号;无线模块还有一些重要的感应器如距离感应,光传感,气压计,磁强计,加速度表,陀螺仪,温度计,虹膜扫描器,心率监测,脉冲监测器等。

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