5G(NR)终端(UE)架构简介

本文根据/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。