在5G系统中RURadio Unit射频单元是无线接入网RAN最靠近天线的部分。它的核心作用是充当**数字基带世界与模拟射频世界之间的桥梁**负责将DU分布式单元处理后的数字信号转换成可以通过天线发射的无线电波同时也将天线接收到的微弱无线电波还原为数字信号送回DU处理。### RU在5G网络中的核心作用在5G基站的CU集中单元、DU分布式单元和RU三级架构中RU承担着关键的物理层底层和射频处理任务。* **射频前端处理**负责信号的发射与接收。这包括数模转换DAC、上变频至载波频率、功率放大PA后经天线发射以及接收链路中的低噪声放大LNA、下变频和模数转换ADC。* **部分物理层Low-PHY功能**执行对实时性要求极高的底层物理层处理例如时频域转换FFT/iFFT、循环前缀CP的添加与移除以及信号调理。* **数字波束成形Digital Beamforming**在Type B RU等架构中RU内部会完成数字波束成形即通过对多路天线信号进行加权将能量集中指向特定用户这对于Massive MIMO系统至关重要。* **前传接口终结**处理来自DU的前传接口如eCPRI将以太网帧中的IQ采样数据提取出来供内部物理层处理。RU具体的功能划分并非一成不变而是由**功能拆分Functional Split** 选项决定的。例如在O-RAN主推的**Split 7.2x**方案中物理层PHY被分为**High-PHY**留在DU和**Low-PHY**下沉到RU在功能、成本与前传带宽之间取得了平衡。### ⚙️ RU内部的物理层信号处理流程RU的物理层过程严格分为下行发射和上行接收两条链路。#### 下行链路DU → RU → 空口这是将数字数据转换为射频信号的过程1. **前传数据接收**RU通过前传接口如eCPRI接收DU发来的、位于**频域**的IQ采样数据。2. **Low-PHY处理若包含**如果RU负责Low-PHY功能它会进行**逆快速傅里叶变换IFFT**将频域信号转换为**时域信号**。随后在符号头部**添加循环前缀CP**以抵抗多径效应引起的符号间干扰ISI。3. **数字信号调理**进行削峰CFR、数字预失真DPD、滤波和采样率转换等操作以优化信号质量并提高功率放大器效率。4. **射频发射**处理后的数字信号经**DAC**转换为模拟信号上变频至5G工作频段由**功率放大器PA** 放大最终通过天线辐射出去。#### 上行链路空口 → RU → DU这是射频信号还原为数字数据的过程基本是下行链路的逆过程1. **射频接收**天线捕获UE发出的微弱射频信号经**低噪声放大器LNA** 放大下变频后由**ADC**转换为数字信号。2. **Low-PHY处理若包含**进行数字信号调理后执行**快速傅里叶变换FFT**将时域信号转换回频域并**移除循环前缀CP**。3. **前传发送**处理后的频域IQ数据被封装成前传帧如eCPRI通过光纤发送给DU进行后续的High-PHY及更高层处理。### 总结RU是5G基站实现“**数字-模拟**”转换和“**基带-射频**”桥接的关键节点。它的物理层过程紧紧围绕**下行IFFT/CP添加**和**上行FFT/CP移除**这一对核心的时频域变换展开并辅以滤波、削峰、预失真等信号调理手段最终通过射频前端完成与空口的交互。