室外铁塔挂着的4G基站和5G基站怎么分辨？

自打5G建设带来对光模块，光纤的成倍需求，光通信人走到外面都对5G的基站开始感兴趣，感谢这些东西给我们行业带来好生意。那么，该怎么分辨5G基站和以前的4G基站呢？

                                        你能分辨出这些机制哪些是4G哪些是5G吗？

从4G到5G，基站架构上最大的变化是，4G是BBU（基带单元）放在基站机房，通过光纤和RRU（射频拉远单元）连接（也就是所谓的前传），RRU靠近天线，通过馈线相连。5G的结构不再是BBU和RRU，其中原来BBU的功能分为CU（中央单元）和DU（分布单元），他们还是放在基站机房，再通过光纤与AAU（有源天线单元）直接连接（5G前传）。5G里面的AAU相当于4G里面的RRU和无源天线。

做无线通信那帮人大多是无线电工程的背景，喜欢弄出很多协议，很多概念，所以相比光通信，无线通信看起来复杂得多。其实说到底，频谱，功率这些基本的物理概念才是根本。最初的移动通信都是一体化基站，通过电缆馈线将机房的基站射频设备和铁塔上天线连接起来，但是这样做电缆的损耗很大，连带基站本身的功耗很大，散热成了大难题。4G时代，引入MIMO（多入多出）的概念，基站设备的发射端口是原来的4倍甚至8倍，连接到塔顶天线需要的电缆馈线也跟着成本增加。再按传统的思路将低功耗的数字化的基带设备和高功耗的模拟射频设备放在一起，就不方便，于是有了4G里面BBU和RRU的分离，光纤通信第一次在移动通信里扮演不可或缺的重要角色，承担将BBU和RRU连接起来的任务。

为什么到了5G时代会出现将RRU和无源天线结合到一起的AAU的概念呢？这是因为移动通信里继续提高带宽能力根本上依靠频宽复用，空间复用等技术。在4G时代MIMO（4发4收，或者8发8收）的基础上，5G演化出Massive MIMO（大规模MIMO，可以是64发64收）的概念，也就是要更多的RRU和更多的天线。由于铁塔公司通常是按挂在铁塔上的设备个数来收费，运营商于是为了省钱，就把多个RRU和多个天线（192个天线单元）集中到一起，于是有了AAU。AAU的概念就像光通信里面的CPO,将交换芯片（天线）和光器件（RRU）尽可能靠在一起，这种类比今后会不会有更多的演变，我们不妨拭目以待。

                        5G基站里的天线阵列
回到最开始的问题，怎么分部4G和5G的基站？从直观上看，4G是无源天线+RRU结果，天线通常比较大；5G是单一的AAU结构，通常比较小。但这并不是绝对的。

首先，4G时代其实也开始有AAU。一种是那种将RRU放在天线后面的初级松耦合式AAU，另一种是专为特别场景用的只支持一到两个频段2T2R的小型4G AAU，也比较小。而5G的700MHz应用中，天线是独立的，于是出现了把高频AAU和低频天线拼接起来的办法，这种方案就叫做A+P。A代表有源模块，就是其内部需要供电的高频AAU；P代表无源模块，就是包在里面的低频天线。

                   面向特殊场景的4G AAU

               700MHz下的5G A+P模式

最后提一下，5G的基站AAU看起来比较小，这是和5G所使用的频段直接相关的。在天线理论中，天线长度约在波长的十分之一到四分之一之间。如果5G使用28GHz的频段，其对应波长只有10.7mm。所以一般采用高频频段的5G基站AAU都比4G基站天线小，当然700MHz例外。

资料来源
1 https://cloud.tencent.com/developer/news/611016
2 https://zhuanlan.zhihu.com/p/142194185
3 https://zhuanlan.zhihu.com/p/143817241