【5G网络架构】系列之二：5G基站—gNodeB。为什么叫gNodeB？

编者按：要想使用5G网络，必须要有5G基站做支撑。3G基站叫NodeB，4G基站叫eNodeB，5G基站叫什么？3GPP给5G基站取了个名，叫gNodeB。尽管我们一直没弄明白3G基站为何叫NodeB，但我们至少知道eNodeB的“e”代表“ Evolved” 。可是，这一次3GPP来得更高冷，不但没有解释5G基站为何叫gNodeB，甚至没有解释“g”代表什么含义。3GPP只是轻描淡写的一笔带过：RAN3#92会议上大家一致同意将5G基站命名为gNodeB。取个名而已，需要理由吗？

除了上期所说的终端，移动通信系统还有接入网和核心网部分，相当于人体和大脑的关系。这里移动通信系统的“身体”就是我们通常所说的基站。

图 移动通信网络

如下图移动通信网络架构，如果是在实体物质上传播，就是有线通信，在有线介质上传播数据，速率可以达到很高的数值。而空中传播这部分，才是移动通信的瓶颈所在。目前4G的移动通信标准，理论速率只有150Mbps（不包括载波聚合及MIMO），这个和有线是完全没办法相比的。所以，5G重点是突破无线这部分的瓶颈。

图 有线通信及无线通信

和4G基站eNodeB相比，5G基站gNodeB使用了高频段频谱（见前期Sub-6G/毫米波推文，此处不再赘述）。移动通信用了高频段，可以带来更大的带宽。但是它最大的问题，就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。覆盖同一个区域5g网络架构，需要的5G基站数量，将大大超过4G。这使得5G基站的建设不像4G基站一样主要聚焦于宏站，更多的5G基站形态才能够满足用户及行业需要。

图 4G及5G基站覆盖范围

5G基站按覆盖范围的不同分为宏基站、微基站、皮基站和飞基站。其中，宏站覆盖范围在200米以上，微基站覆盖范围在100米左右，皮基站及飞基站用于室内覆盖，覆盖范围几十米。

图 5G基站不同产品形态5G网络建设初期，以覆盖为主，以宏站部署为主，小基站（含微基站、皮基站及飞基站）的需求主要体现在补充覆盖盲区和弱覆盖。在网络部署发展阶段，业务负荷尤其是数据业务负荷会有快速增长，在宏基站密度和频率资源已经非常紧张的现状下，小基站将会是主要的解决方案和发展方向。小基站由于其安装灵活，在解决特殊区域的覆盖与容量问题上，是宏基站的有效补充。由于其灵活、低功耗、易部署等优势，5G专网to B业务是5G小基站发展中后期的主要需求方。移动运营商在5G建设投入巨大，5G专网业务前期预估以移动运营商承建的5G网络为主，园区/工厂/办公场所等专网需求方以向运营商租赁带宽/切片/低时延/连接数等方式使用专网，支付网络使用费。此外，国外已经逐渐开放专网频谱，咱们国家未来也可能会开放专网频谱，届时企业在园区/工厂/办公场所等部署全套 5G（gNodeB，UPF，5GC CP，UDM，MEC）设备。在这种情况下，企业可以构建了自己的 5G 专网，利用5G 技术的超低延迟和超多连接功能创建新的企业应用程序或优化现有应用。

5G小基站按架构来分，主要有一体化及分布式两种。

一、 5G一体化小基站是集成BBU、RRU、天线功能为一体的小基站。主要有以下特点和优势：

共进基于低成本ARM处理器与ASIC基带芯片方案的一体化5G小基站，在成本方面还有显著优势：整机体积小，功耗低，成本低，大大缓解了5G建设以来备受关注的成本及功耗问题。

图 一体化小基站应用场景（图为企业5G覆盖）二、5G分布式小基站O-RAN架构BBU被拆分为CU（Centre unit 控制单元）、DU（Distributed unit 分布单元），即将高层协议处理(PDCP/RRC)分离出来成为独立的逻辑单元集中由CU处理，底层协议处理（MAC/PHY）仍保留在在站点分部处理，该架构有利于实现多连接、高低频协作、简化切换流程、利于平台开放。

5G基站不同Option Split区分

按功能的不同切分方式，分布式小基站又有Option1~8的区分，目前主流厂商的分布式小基站架构主要有Option6/7-2/8。

共进扩展型小基站产品，支持O-RAN的Option6、Option7-2及Option8架构。其中Option6和Option7-2DU规划中的产品采用低成本ARM处理器方案，较通用的Intel处理器方案，在设备成本和功耗等方面均具有优势；RU采用高通、Picocom的ASIC芯片方案，较通用FPGA方案，在设备成本和功耗方面均具有优势。

图 5G分布式小基站应用场景

（编辑：厦门网）

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