今天要研究的对象，是
5G接入网
。
什么是
接入网
？如果是长期关注鲜枣课堂的同学，
对这个概念
一定不会陌生。
搬出这张小枣君用过无数次的移动通信架构图：
接入网，在我们无线通信里，一般指
无线接入网
，也就是通常所说的
RAN（Radio Access Network）
。
说白了，把所有的手机终端，都连接到网络里面的这个功能，就是无线接入网。
大家耳熟能详的
基站
（BaseStation），就是属于
无线接入网（
RAN
）
。
无线基站
虽然我们从1G开始，历经2G、3G，一路走到4G，号称是技术飞速演进，但整个通信网络的逻辑架构，一直都是：手机
→
接入网→承载网→核心网
→承载网
→接入网
→手机
。
通信过程的本质，就是编码解码、调制解调、加密解密。
要做的事情就这么多，各种设备各司其职，完成这些事情。
通信标准更新换代，
无非是
设备改个名字，或者挪个位置，功能本质并没有变化。
基站系统，乃至整个无线接入网系统，亦是如此。
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）。
基站的组成部分
在最早期的时候，BBU，RRU和供电单元等设备，是
打包
塞在一个柜子或一个机房里的。
基站一体化
后来，慢慢开始发生变化。
怎么变化呢？通信砖家们把它们拆分了。
首先，就是把RRU和BBU先给拆分了。
硬件上不再放在一起，RRU通常会挂在机房的墙上。
BBU有时候挂墙，不过大部分时候是在机柜里。
机柜里的BBU
再到后来，RRU不再放在室内，而是被搬到了天线的身边（所谓的“
RRU拉远
”）。
天线+RRU
这样，我们的RAN就变成了
D-RAN
，也就是
Distributed RAN
（分布式无线接入网）。
这样做有什么好处呢？
一方面，大大缩短了RRU和天线之间馈线的长度，可以减少信号损耗，也可以降低馈线的成本。
另一方面，可以让网络规划更加灵活。毕竟RRU加天线比较小，想怎么放，就怎么放。
说到这里，请大家注意：
通信网络的发展演进，无非就是两个驱动力，一是为了更高的性能，二是为了更低的成本
。
有时候成本比性能更加重要，如果一项技术需要花很多钱，但是带来的回报少于付出，它就很难获得广泛应用。
RAN的演进，一定程度上就是
成本压力
带来的结果。
在
D-RAN
的架构下，运营商仍然要承担非常巨大的成本。因为为了摆放BBU和相关的配套设备（电源、空调等），运营商还是需要租赁和建设很多的室内机房或方舱。
大量的机房=大量的成本
于是，运营商就想出了
C-RAN
这个解决方案。
C-RAN
，意思是
Centralized RAN
，
集中化无线接入网
。这个C，不仅代表集中化，还代表了别的意思：
相比于D-RAN，C-RAN做得更绝。
除了RRU拉远之外，它把BBU全部都集中关押起来了。关在哪了？中心机房（CO，Central Office）。
这一大堆BBU，就变成一个BBU基带池。
C-RAN这样做，非常有效地解决了前文所说的成本问题。
你知道整个移动通信网络中，基站的能耗占比大约多少吗？
72%
你知道基站里面，空调的能耗占比大约多少吗？
56%
传统方式机房的功耗分析
也就是说，运营商的钱，大部分都花在基站上，花在基础设施上，花在电费上。
采用C-RAN之后，通过集中化的方式，可以
极大减少基站机房数量
，减少配套设备（特别是空调）的能耗。
若干小机房，都进了大机房
机房少了，租金就少了，维护费用也少了，人工费用也跟着减少了。这笔开支节省，对饱受经营压力之苦的运营商来说，简直是久旱逢甘霖。
另外，拉远之后的RRU搭配天线，可以安装在离用户更近距离的位置。距离近了，发射功率就低了。
低的发射功率意味着
用户终端电池寿命的延长
和
无线接入网络功耗的降低
。说白了，你手机会更省电，待机时间会更长，运营商那边也更省电、省钱！
更重要一点，除了运营商可以省钱之外，采用C-RAN也会带来很大的社会效益，减少大量的碳排放（CO
2
）。
此外，分散的BBU变成
BBU基带池
之后，更强大了，可以统一管理和调度，资源调配更加灵活！
C-RAN下，基站实际上是“不见了”，所有的实体基站变成了虚拟基站。
所有的虚拟基站在BBU基带池中共享用户的数据收发、信道质量等信息。强化的协作关系，使得联合调度得以实现。小区之间的干扰，就变成了小区之间的协作（CoMP），大幅提高频谱使用效率，也提升了用户感知。
多点协作传输(CoMP，Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)是指地理位置上分离的多个传输点，协同参与为一个终端的数据(PDSCH)传输或者联合接收一个终端发送的数据(PUSCH)。
此外，BBU基带池既然都在CO（中心机房），那么，就可以对它们进行
虚拟化
了！
虚拟化
，就是
网元功能虚拟化（NFV）
。简单来说，以前BBU是专门的硬件设备，非常昂贵，现在，找个x86服务器，装个虚拟机（VM，Virtual Machines），运行具备BBU功能的软件，然后就能当BBU用啦！
这下子又省了好多钱！
正因为C-RAN这种集中化的方式会带来巨大的成本削减，所以，受到运营商的欢迎和追捧（当然，设备商们不会太开心）。
猜猜C-RAN是谁提出来的？ 不是设备商，是
中国移动
。。。
最积极
推动C-RAN的，也是中国移动。。。作为世界上最大的运营商，中国移动把C-RAN奉为至宝。
到了5G时代，接入网又发生了很大的变化。
在5G网络中，接入网不再是
由BBU
、
RRU
、
天线
这些东西组成了。而是被重构为以下3个功能实体：
-
CU
（Centralized Unit，
集中单元
）
-
DU
（Distribute Unit，
分布单元
）
-
AAU
（Active Antenna Unit，
有源天线单元
）
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。
AAU：BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。
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。
简而言之，CU和DU，以处理内容的实时性进行区分。
简单来说，AAU=RRU+天线
再抛一张图给大家，应该能看得更明白一些：
注意，在图中，EPC（就是4G核心网）被分为New Core（5GC，5G核心网）和MEC（移动网络边界计算平台）两部分。MEC移动到和CU一起，就是所谓的“
下沉
”（离基站更近）。
核心网部分功能下沉
之所以要
BBU功能拆分
、
核心网部分下沉
，根本原因，就是为了满足5G不同场景的需要。
5G是一个“
万金油
”网络，除了网速快之外，还有很多的特点，例如时延低、支持海量连接，支持高速移动中的手机，等等。
不同场景下，对于网络的特性要求（网速、时延、连接数、能耗...），其实是不同的，有的甚至是矛盾的。
例如，你看高清演唱会直播，在乎的是画质，时效上，整体延后几秒甚至十几秒，你是没感觉的。而你远程驾驶，在乎的是时延，时延超过10
ms，都会严重影响安全。
