分別總結2G、3G、4G和5G系統的基站架構

重要信息

移動通信系統從第一代移動通信系統（1G）開始逐漸發展，目前已經發展到第四代移動通信系統（4G），第五代移動通信系統（5G）也已經開始標準化，預計2020年商用。

本文分別總結2G、3G、4G和5G系統的基站架構。

1、2G

2G通信系統采用3級網絡架構，即：BTS-BSC-核心網。2G核心網同時包含CS域和PS域。2G通信系統起初主要采用一體式基站架構。一體式基站架構如下圖所示，基站的天線位于鐵塔上，其余部分位于基站旁邊的機房內。天線通過饋線與室內機房連接。一體式基站架構需要在每一個鐵塔下面建立一個機房，建設成本和周期較長，也不方便網絡架構的拓展。

后來發展成為分布式基站架構。分布式基站架構將BTS分為RRU和BBU。其中RRU主要負責跟射頻相關的模塊，包括4大模塊：中頻模塊、收發信機模塊、功放和濾波模塊。BBU主要負責基帶處理和協議棧處理等。RRU位于鐵塔上，而BBU位于室內機房，每個BBU可以連接多個（3-4個）RRU。BBU和RRU之間采用光纖連接。

2、3G

發展3G網絡時，為了節約網絡建設成本，3G網絡架構基本與2G保持一致。3G通信系統同樣采用3級網絡架構，即NodeB–RNC - 核心網。3G核心網同時包含CS域和PS域。3G時代主要采用分布式基站架構。類似地，分布式基站架構將NodeB分為BBU和RRU兩部分。

3、4G

4G時代到來時，基站架構發生了較大的變化。為了降低端到端時延，4G采用了扁平化的網絡架構。將原來的3級網絡架構“扁平化”為2級：eNodeB-核心網。RNC的功能一部分分割在eNodeB中，一部分移至核心網中。4G核心網只包含PS域。5G微信公眾平臺（ID：angmobile）了解到，本文作者Weixingguang進一步介紹，4G基站基本采用分布式基站的架構。同時，中國移動提出并推動的C-RAN架構也逐漸推廣。C-RAN架構將BBU的功能進一步集中化、云化和虛擬化，每個BBU可以連接10-100個RRU，進一步降低網絡的部署周期和成本。

與傳統的分布式基站不同，C-RAN打破了遠端無線射頻單元和基帶處理單元之間的固定連接關系。每個遠端無線射頻單元不屬于任何一個基帶處理單元實體。每個遠端射頻單元上發送和接收信號的處理都是在一個虛擬的基帶基站完成的，而這個虛擬基站的處理能力是由實時虛擬技術分配基帶池中的部分處理器構成的。

4、5G

為了進一步提高5G移動通信系統的靈活性，5G采用3級的網絡架構，級DU-CU-核心網（5GC）。DU和CU共同組成gNB，每個CU可以連接1個或多個DU。CU和DU之間存在多種功能分割方案，可以適配不同的通信場景和不同的通信需求。