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1G：基站的由來

移動通信網(wǎng)絡部署始于上個世紀70年代末，我們稱之為1G時代，當時基站的英文全稱叫Base Station，簡稱BS，直譯過來就是“基站”，這一叫法一直延續(xù)到今天。

1G時代多種標準林立，但主要有兩大主流制式AMPS和TACS。

TACS基站（愛立信1G模擬基站RBS883）

1987年，我國在河北秦皇島和廣東建立了第一代模擬移動通信系統(tǒng)，拉開了中國移動通信行業(yè)的序幕。

從圖片對比看，當時的1G基站采用的就是愛立信的TACS系統(tǒng)。

AMPS基站和天線

1G是模擬系統(tǒng)，不但容量低、通話質(zhì)量差，而且保密性極差，本人當年在維護基站時就曾不小心清楚地聽到用戶間的對話，今天的你可能簡直無法相信。

2G：一體化的BTS

2G時代的基站并不叫“Base Station“，而是叫BTS，全稱為Base Transceiver Station，即基站收發(fā)信機。

GSM網(wǎng)絡構(gòu)架

相較于1G基站叫Base Station， BTS在Base Station的中間加了一個“Transceiver”，這一命名更加精準。

因為，Transceiver即收發(fā)單元，是BTS的重要組成部分。

我們來看看2G基站的組成…

愛立信RBS2206

BTS主要包括公共單元、收發(fā)單元、合分路單元，其中，公共單元包括供電單元、傳輸接口單元、時鐘分配單元等。

收發(fā)單元，全稱Transmission Receiver Unit，簡稱TRX或TRU，指收信器和發(fā)信器的合稱，我們通信人通常叫它“載頻”。

最早期BTS收發(fā)單元的功能包含無線信號的收發(fā)、放大、調(diào)制/解調(diào)、編解碼和DSP數(shù)字處理等，這其實就是將基帶單元（BBU）和射頻單元（RRU）集于一體。

收發(fā)單元是2G基站的關(guān)鍵組成部分，這也正是2G基站被稱為Base Transceiver Station的原因。

曾經(jīng)的Motorola和北電2G基站，如今已隨風消逝

早期的2G基站體積很大，且笨重，擴容和運維很麻煩。

每個收發(fā)單元只能處理一個載波信號，一個載頻最多能同時容量8個用戶，每次遇到基站擁塞擴容都要增加載頻和合路器等，運維工程師不得不提著笨重的載頻，每天上下穿梭于樓頂?shù)幕?。如果繼續(xù)擁塞，還不得不擴展機柜，工作量更大。

回想當年，很多樓房根本沒有電梯，而基站就在樓頂上，你抬眼一望不得不上，兄弟們左手一個載頻，右手一個合路器，肩挎電腦包，頭頂工具箱，上下十幾層樓腰不疼、氣不喘，年輕真好??！

小結(jié)一下，2G的基站是一體化的BTS，基帶處理、射頻處理、供電單元等全都放在一個機柜里，看起來像個大冰箱，建設和擴容成本高，運維也很麻煩。

進入3G時代，基站必須向更簡化、更低成本方向發(fā)展。

3G：BBU和RRU分離

為了區(qū)別于2G，3G時代的基站不再BTS，而是叫NodeB。B，有可能正是源于BTS的B。

3G網(wǎng)絡基本構(gòu)架

相較于2G時代，3G時代基站最大的變化是實現(xiàn)了BBU和RRU分離。

為什么要分離BBU和RRU？

如前所述，2G BTS的BBU和RRU合為一體，不但又大又重，且擴容非常麻煩。

進入3G數(shù)據(jù)時代，面向未來，基帶部分要引入自適應調(diào)制和編碼、MIMO多天線等技術(shù)來支持不斷攀升的數(shù)據(jù)速率需求，如果基帶與射頻仍然不分離，就意味著每次擴容都要單獨增加一條從基帶處理、DAC轉(zhuǎn)換、RF功放到饋線的通道，無疑會大大增加建設成本。

這有點類似我們今天的傳統(tǒng)室分遭遇MIMO技術(shù)，無法適應未來升級。

傳統(tǒng)2G基站又大又笨重，現(xiàn)在又要在機房里新建3G基站，機房空間是有限的，這需要進一步簡化機房內(nèi)的3G設備。

怎么辦？業(yè)界陷入一片沉思。

此時，時下流行的軟件定義無線電為基站打開了一扇窗。

能不能利用軟件定義無線電技術(shù)將基帶信號的生成、調(diào)制/解調(diào)、編解碼等功能集成于一個“中央基站集線器”上，并通過一條統(tǒng)一的接口將調(diào)制后的信號傳輸?shù)竭h程的RF單元?

Good idea. 今晚加雞腿。

于是乎，就有了BBU和RRU分離的構(gòu)架，BBU和RRU之間通過通用公共無線電接口（CPRI）和開放式基站標準計劃（ OBSAI）連接，一個BBU可以為多個RRU提供基帶資源池。

這一模塊式的基站構(gòu)架不僅降低了建網(wǎng)成本，提升了網(wǎng)絡擴容升級的靈活性，BBU和RRU之間通過光纖連接，還避免了傳統(tǒng)饋線遠距離傳輸帶來的高損耗。

3G分布式基站（中興）

此外，運營商們還悄悄地打了一個埋伏，因為功率放大器和RF模塊通常占基站總成本的近50%，如果BBU和RRU分離，再通過標準的接口連接，這意味著運營商可以從不同廠家分別采購BBU和RRU，從而解除設備鎖綁定，提升議價權(quán)，進一步降低采購成本。不過，這一如意算盤到今天也沒能實現(xiàn)。

4G：傳奇SingleRAN

4G LTE將長期演進，強調(diào)演進，所以，4G基站的名稱就在NodeB前面加了一個Evolved，即eNodeB，演進型Node B。

4G網(wǎng)絡基本構(gòu)架

進入4G時代，軟件無線電不只為基站打開一扇窗，這一次打開了一扇門。

4G時代的基站最大的特點是SingleRAN，即一套設備融合了2G/3G/4G多種標準制式。Single RAN同樣應用了軟件定義無線電技術(shù)，是繼BBU和RRU分離后，移動基站的又一次重大變革，它進一步降低了基站的復雜性和建設成本。

SingleRAN最早由華為推出，早在2008年，此時還未進入4G時代，華為就與沃達豐部署了全球首個融合2G和3G的SingleRAN基站。隨后，拉美AméricaMóvil、芬蘭TeliaSonera、瑞典Net4Mobility、Aero2…等運營商紛紛采購了華為SingleRAN產(chǎn)品，原因在于華為的SingleRAN充分利用了軟件和標準的彈性，面向未來2G/3G/4G一體化，可更低成本地為運營商提供了平滑演進到4G的通道。

圖片源于早年Vodafone的SingleRAN報告

SingleRAN幫助華為拿下了不少訂單，為華為打開4G市場大門打下了堅實的基礎(chǔ)。

在當時，海外媒體相繼報道，SingleRAN簡直成了行業(yè)里的明星。

《經(jīng)濟學人》報道稱，AméricaMóvil在部署了華為的SingleRAN之后，其基站功耗降低了50％，所需的設備數(shù)量減少了70％。

《財富》雜志在一篇報道中稱，華為SingleRAN設備可以在一個“盒子”里處理2G、3G、WiMax、CDMA、GSM等多種類型的信號，該新技術(shù)正在使這家中國設備商成為一個更加強大的競爭對手，因為該產(chǎn)品可以幫助運營商節(jié)省大量成本。

SingleRAN，是華為無線史上的一個傳奇式的產(chǎn)品，它幫助了華為史無前例的開拓了海外疆土，自此進入4G時代，華為無線設備份額從排名第四位一路攀升到行業(yè)第一。

5G：基站重構(gòu)

如今進入5G時代，5G支持超高速率、超低時延和超多連接，業(yè)務面向多樣化，對基站提出新的要求：

1）5G基站前傳帶寬高達數(shù)百G至Tbps，傳統(tǒng)BBU與RRU間的CPRI光線接口壓力太大，需將部分功能分離，以減少前傳帶寬。

2）5G面向多業(yè)務，低時延應用需更加靠近用戶，超大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應用需高效的處理能力，5G基站應具備靈活的擴展功能。

與4G基站的BBU+RRU構(gòu)架不同，5G基站被重構(gòu)為三部分：CU（中央單元）、DU（分布式單元）和AAU/RRU（遠端射頻單元）。

RRU/AAU與DU之間的網(wǎng)絡稱為前傳，CU和DU之間稱為中傳，而CU到核心網(wǎng)之間稱為回傳。

這樣的構(gòu)架設計可以更好的促進RAN虛擬化，還可減少前傳帶寬，同時滿足低時延需求。

未來的5G基站，主要有四種部署方式：

1）RRU/AAU、CU和DU獨立部署

RRU和DU之間的距離在0-20公里范圍內(nèi)，而DU和CU之間距離可達數(shù)十公里。

2）CU和DU共站部署

CU和DU一起，沒有中傳，目前的5G基站基本都是這種方式。

5G基站的AAU

3）RRU/AAU和DU就近部署

RRU和DU彼此靠近地部署，可能是數(shù)百米，比如，實現(xiàn)建筑物內(nèi)的不同樓層覆蓋。

4）RRU/AAU、DU和CU集成部署

這種情況通常應用于微站覆蓋熱點，該場景下只有回傳。

差點忘了講了，5G基站叫g(shù)NB。

為什么叫g(shù)NB？

gNB的全稱叫next Generation Node B，本來簡寫應該是ngNB，但是前面只能保留一個字母，如果叫nNB呢，奶奶B？好像這名字不太好聽，所以干脆就叫g(shù)NB吧。

其實早期在對5G基站命名的時候，各大廠家提案里叫法不一，比如，中興叫NB BS，AT&T叫fNB，NEC叫5NB，英特爾叫g(shù)NB… 最后3GPP統(tǒng)一確定為gNB。

但是，只是一個gNB就能代表5G基站嗎？

不行。

眾所周知，早期的5G部署有多種選項，包括獨立部署和非獨立部署，因此，在各種組合下的5G基站的名稱也有變化。

比如，選項3（非獨立部署）錨定于現(xiàn)有4G基站和核心網(wǎng)，此時的5G基站叫en-gNB；而要是以后采用選項7， 5G核心網(wǎng)下的4G基站也不再叫eNB，而是叫ng-eNB，它到底屬于5G基站還是4G基站？

還有，如前所述，5G基站被分離為DU、CU和AAU/RRU，因此，應該還有g(shù)NB DU，gNB CU吧，再加上各種前傳功能分離方案，還會有l(wèi)ls-gNB-DU、lls-gNB-CU…（lls,底層功能分離）

最后，用一張圖來描述40年來移動基站的發(fā)展史，它應該是這樣的…

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