5G时代基站有什么不同？
话单数据分析中一个重要的工具和功能就是基站定位信息的应用、分析， 手机话单中提供的基站定位数据，可以将手机通话的即时位置锁定在所处通信基站的扇区范围内，将被调查对象所处的时间、空间、运动轨迹形成相对完整的痕迹还原。
随着现代通信技术日新月异地快速发展，5G时代已经不可阻挡地到来，我们有必要普及和加强对5G技术的认识，学习一些5G基站的基本知识。
5G除了速度快，还有那些优势？5G基站长什么样？相对于4G基站有哪些不同？
5G网络给大家最直观的印象就是高速率，网络的理论下行速度为10Gb/s，一部10G视频，4G下载需15分钟，5G仅需9秒；无人驾驶刹车智能控制反应距离，4G下是1.4米，5G下是2.8厘米。
未来5G基站建设数量将超过4G，充分共享已有资源能够实现5G低成本快速布网。5G除了是移动通信技术上的升级，还是多种无线连接技术演进集成后解决方案的总称。
从2G、3G、4G历次技术更替看，作为移动互联网基础的流量资费单价下降是趋势，遵循的是规模经济规律，但单价降低需要一个过程。
4G时代，人与人的连接已经差不多完成，5G将实现人与物、物与物的连接，也就是家庭、办公室、城市里的物体都将实现连接，走向智慧和智能。5G下物联网每平方公里连接数可超过一百万。
普通人眼中的4G和5G基站...
通信人眼中的4G和5G基站...
那么5G和4G基站到底有啥区别？
先来了解一下什么是基站？基站由哪些组成？
无线接入网，也就是通常所说的RAN（Radio Access Network）。简单地讲，就是把所有的手机终端，都接入到通信网络中的网络。大家耳熟能详的基站（BaseStation），就是属于无线接入网（RAN）。
一个基站，通常包括BBU（主要负责信号调制）、RRU（主要负责射频处理），馈线（连接RRU和天线），天线（主要负责线缆上导行波和空气中空间波之间的转换）。
一个基站站点包括了基站设备和配套设备。
其中，基站设备包括基带单元、无线射频单元和天线；配套设备包括传输设备、电源、备用电池、空调、监控系统和铁塔（抱杆）等。
基站设备负责通过无线电波连接手机，并通过传输设备连接到核心网络和互联网，而电源、备用电池、空调和监控系统负责保障基站设备稳定运行。
5G站点与4G站点一样，都少不了配套设备。通常4G和5G基站是共站的，即在原有的4G站点上叠加5G设备。由于叠加5G设备后，基站设备的功耗和传输容量增加，站点配套设备还需进行相应的升级扩容。
但4G基站设备和5G基站设备是有差别的。
如上图所示，4G基站设备由BBU（基带单元）和RRU（射频拉远单元）组成，RRU通常会拉远至接近天线的地方，BBU与RRU之间通过光纤连接，而RRU与天线之间通过馈线连接。
而5G基站设备将BBU分割为CU（中央单元）和DU（分布式单元），并通过光纤与AAU（有源天线单元）连接。AAU包含了RRU和天线功能，即有源射频部分与无源天线基于一体。
CU：原BBU的非实时部分将分割出来，重新定义为CU，负责处理非实时协议和服务。
DU：BBU的剩余功能重新定义为DU，负责处理物理层协议和实时服务。
AAU：BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。
5G里提出了将BBU的功能分开，其中分为CU和DU两部分。分布式单元（DU)将主要负责层1的物理层功能、以及层2的实时性功能。集中式单元（DU），主要负责层2的非实时功能、层3的信令控制。
AAU是5G中出现的一个新的设备，它可以认为是原来的基站天线加上RRU的组合部分。AAU现在可能有16T16R、32T32R、64T64R几种，城市部分现在部署更多的是64T64R。
简单来说，AAU=RRU+天线。也并不是全部的5G基站都只有AAU，在5G基站之中，也有RRU+天线的配置。
而其中，AAU到DU被称为前传、DU到CU被称为中传，CU到核心网被称为回传。
依据5G提出的标准，CU、DU、AAU可以采取分离或合设的方式，所以，会出现多种网络部署形态：
回传、中传、前传，是不同实体之间的连接，网络部署形态，依次为：
① 与传统4G宏站一致，CU与DU共硬件部署，构成BBU单元。
② DU部署在4G BBU机房，CU集中部署。
③ DU集中部署，CU更高层次集中。
④ CU与DU共站集中部署，类似4G的C-RAN方式。
这些部署方式的选择，需要同时综合考虑多种因素，包括业务的传输需求（如带宽，时延等因素）、建设成本投入、维护难度等。
为什么到了5G时代要从RRU+天线进化为有源射频部分和天线集成的AAU呢？
主要原因是5G采用了Massive MIMO技术。
Massive MIMO主要有两大技术优势：
1）通过波束赋形（Beamforming）提升覆盖范围和减少干扰
波束赋形就是通过调整多天线的幅度和相位，赋予天线辐射图特定的形状和方向，使无线信号能量集中于更窄的波束上，从而可增强覆盖范围和减少干扰。
有了波束赋形，可形成精确的用户级超窄波束，并随用户位置而移动，将能量定向投放到用户位置，相对传统宽波束天线可提升信号覆盖，同时降低小区间用户干扰。
同时，还能通过3D波束赋形在垂直维度增加一个可以利用的维度，从而可更灵活的调整小区的垂直覆盖范围，改变传统二维的无线设计方式。
2）通过空间多路复用提升小区容量
Massive MIMO可通过MU-MIMO，将在空间上复用的多个数据流同时发送给多个用户，从而可成倍提升小区容量。
如果把无线网络比喻为高速公路，这相当于在不用增加频谱带宽的前提下，将道路扩多几条。
但问题是，要实现Massive MIMO，采用多天线是前提。波束赋形技术的性能潜力会随着天线数量的增加而增加，为此， 5G Massive MIMO采用了几十甚至过百个天线单元。
正是因为Massive MIMO采用了这么多天线，才需要射频单元和天线单元基于一体的AAU设备。
要理解这个问题，得从基站射频单元和天线的基本组成原理说起。
先来看看4G时代的RRU+天线模式（如下图），RRU主要负责基带到空口的发射/接收信号处理，完成数字信号和射频信号的转换，主要包括数字系统、射频收发系统（TRX)、功放、滤波器等，再通过馈线连接天线。
而5G AAU将多个天线单元和射频单元集于一体，大致组成结构是这样的...
想象一下，如果AAU不将多个天线单元和射频单元集于一体，会发生什么情况？
这会带来如下问题：
1）要在多个射频和天线单元之间连接那么多馈线，根本是无法完成的任务。
回顾4G时代，随着MIMO不断升级，RRU连接天线的馈线通道越来越多，铁塔上已经生出了一大串胡子，而Massive MIMO要连接过百个天线单元需要多少馈线？
2）铁塔上已经没有那么多空间支持这么多馈线连接了，且RRU也占空间。
3）工程安装和维护会越来越复杂。
4）馈线会增加RF损耗，影响信号覆盖。
显然，要支持Massive MIMO需要射频单元和天线单元基于一体的AAU。
还有一个关键原因是，只有射频单元和天线单元基于一体，才能对多天线单元进行更细粒度的数字控制，从而实现波束赋形。
（ 以上技术资料及图文自网络采编 ）
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