作为一个以通信、5G、ICT技术普及为目的的订阅号，我一直不敢写太专业的文章，因为
怕掉粉。
所以我以后写一些技术类的文章，会在标题里注明【专业取向】，请读者大神选择看不看。
今天想和大家聊一个很基础的话题:5G基站的硬件是什么？和4G有什么区别？有什么新鲜事？
在进入正式话题之前，先说一下什么是基站。以下章节适合小白阅读。
1。什么是基站
近年来，像这样的新闻总是每隔一段时间就会出现:
XX小区业主反对建基站，私自剪断光缆，三大运营商联手拆除园区内所有基站。
即使是普通居民，在移动互联网已经渗透到生活方方面面的今天，也会有基本常识:手机信号是基站发出的。那么基站到底是什么样子的呢？
很多人可能认为这是通信基站:
但事实上，看过上一篇文章的读者应该已经非常清楚，图中只有天线和RRU。
一个完整的基站系统由BBU、RRU和天线系统组成。
其中BBU(Base band Unite)是基站中最核心的设备，一般放置在相对隐蔽的机房内，普通居民看不到。BBU负责处理核心网和用户的信令和数据。移动通信中最复杂的协议和算法都在BBU 实现，甚至基站也是BBU。
从外观上看，BBU非常类似于台式电脑的主机箱，但实际上，BBU类似于专用服务器(不像电脑主机那么通用)。它的主要功能是由两块关键板实现的:主控板和基带板。
上图为BBU机器框架。可以清楚地看到，BBU机框中有八个抽屉状的插槽，主控板和基带板可以插入这些插槽中。一个BBU机架需要插几块主控板和基带板。主要看基站的容量需求。插入的板卡越多，基站的容量就越大，同时服务的用户就越多。
主控板负责处理来自核心网和用户手机的信令(RRC信令)，与核心网互联，接收GPS 的同步信息和定位信息。
基带板负责数据编码、调制等。基带处理，并将处理后的待发送数据发送至RRU。
RRU(Remote Radio Unit，远端射频单元)最初放在BBU框架中，原名RFU(Radio Frequency Unit，射频单元)，用于将基带板通过光纤传输的基带信号转换为运营商拥有的频段内的高频信号，通过馈线传输到天线。后来发现馈线的传输损耗太大。如果把RFU嵌在BBU框架里，放在机房里，天线挂在远处的塔上，馈线传输距离太远，损耗太大，那么我们干脆把RFU拿出来，用光纤拉伸(光纤传输损耗比较小)，用天线挂在塔上，就成了RRU，也就是射频拉远单元。
最后，无线信号真的是通过城市大街小巷最常见的天线传输的。正如之前《忙人5G基础知识课程(六)——大规模MIMO: 5G真正的杀手锏》中提到的，LTE或5G天线内置的独立收发单元越多，可以同时发送的数据流就越多，数据传输速率就越高。
对于4G天线，最多可以实现8个独立的收发单元，所以RRU和天线之间有8个接口。八通道RRU下面的八个接口在上图中可以看得很清楚，而八通道天线有八个接口，如下图所示。
RRU上的八个接口需要通过八条馈线与天线上的八个接口连接，所以在天线吊架上经常可以看到黑线。
2。5G基站系统和4G有什么区别？
一、RRU与天线结合(已实现)
因为5G使用的是Massive MIMO技术(见《大忙人5G基础知识课程(六)》-Massive MIMO: 5G真实黑仔和大忙人5G基础知识课程(八)-NSA还是SA？这是一个值得思考的问题)，使用的天线内置独立收发单元数量达到64 。
由于没有办法将64根馈线插在一根天线下，挂在挂杆上，5G设备制造商将RRU与天线组合成一个设备——AAU(有源天线单元)。
从名字可以看出，AAU中的之一个A有源的意思是RRU (RRU是有源的，需要电源才能工作，而天线是无源的，不需要电源也可以使用)，后面的AU是天线的意思。
AAU的外观看起来就像一个传统的天线。上图中，中间是一个5G AAU，左右是4G传统天线。然而，如果你拆开AAU:
你可以看到里面有许多独立的收发器单元。当然，总数是64。
第二，BBU和RRU之间的光纤传输技术已经升级(已经实现)
在4G *** 中，BBU和RRU需要通过光纤连接，光纤中的射频信号传输标准称为 CPRI (通用公共无线电接口)。
CPRI在4G中传输BBU和RRU之间的用户数据没有问题，但在5G中，由于Massive MIMO等技术的使用，5G单个小区的容量基本可以达到4G的10倍以上，相当于BBU和AAU之间传输的数据速率达到4G的10倍以上。
如果继续使用传统的CPRI技术，光纤和光模块的带宽将增加N倍，光纤和光模块的价格也将增加几倍。因此，为了节省成本，通信设备供应商将CPRI协议升级为e CPRI。这个升级很简单。实际上是将CPRI传输节点从原来的物理层移到了物理层，将传统的物理层分为高级物理层和低级物理层。
学过通信或者计算的人都知道，随着协议栈往下走，会一层一层的增加一些冗余数据。通过上移传输节点，减少了光纤接口中要传输的数据量。
好吧，代价是物理层处理的一部分要从BBU移到AAU ，但是5G AAU本身已经够复杂了，也没那么糟糕。
三。分裂BBU: CU和DU分开(一时半会儿实现不了)
在4G时代，基站BBU兼具控制面(主要在主控板)和用户面(主控板和基带板)的功能，所以有一个问题:
每个基站控制它自己的数据传输并实现它自己的算法。两者之间基本没有协调。如果能拿出控制功能，也就是大脑的功能，同时控制多个基站，实现协同传输和干扰协调，数据传输效率会不会高很多？
在5G *** 中，我们想通过拆分BBU来达到上述目的，集中控制功能为CU(集中单元)，而从控制功能中分离出来的基站只有数据处理和传输的功能，变成DU(分布式单元)。
在铜与铀分离的结构下，传输 *** 也进行了相应的调整。传输前部分被移到DU和AAU之间，同时在CU和DU之间增加了一个传输 *** 。
然而理想很丰满，现实很骨感。CU和DU的分离涉及产业链支撑、机房改造、运营商购买等因素，一时半会实现不了。现在的5G BBU还是那么别扭，和4G BBU没什么区别。
四。BBU函数的推广:NFV(一时半会儿实现不了)
如前所述，BBU可以理解为专用服务器，只能处理通讯协议，而我们平时的电脑主机或者互联网公司的服务器可以看作通用服务器。只要安装相应的软件，就可以实现相应的功能。
那么，为什么BBU不能变成万能服务器呢？通过安装不同的软件实现不同的通信算法和功能？
这就是NFV的概念。NFV(Network Function virtual ization， *** 功能虚拟化)就是将原本各厂商专用的通信设备变成通用服务器。好处是打破了通信行业的壁垒[/s2/]，让所有的服务器厂商都进来一起做，降低了成本。不同厂商的bbu也可以混用，因为都只是一个服务器外壳。只是运行不同的软件。BBU的功能只要升级软件就可以更改，灵活多了。下图是中兴和英特尔合作生产的NFV BBU。
缺点呢？一是通信设备厂商因为砸了饭碗而不高兴；第二，通用服务器肯定比专门为实现某种功能而设计的专用服务器性能更高。此外，NFV还需要产业链上下游企业的积极R&D投资和经营者的认可。所以短时间内能否实现还是未知数。
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