浅谈什么是RRU和BBU

RRU（远程射频单元）和BBU（基带处理单元）是基站建设中的关键组件，它们支持分布式架构，从而提高了效率和可靠性。

RRU（射频拉远单元）和BBU（基带处理单元）是基站建设和光纤拉远（FTTA，Fiber To The Antenna）中不可或缺的组件。

在分布式基站架构中，传统的宏基站设备根据其功能分为两个独立的单元：BBU和RRU。

BBU集中了基站的“基带处理”、“传输”、“主控”、“时钟”等功能。而RRU则专注于射频（RF）设备，包括收发器和射频器件。RRU通过光纤与BBU相连，形成了一种新的“分布式”架构。BBU位于塔基，而RRU则位于塔顶。

RRU通过同轴电缆和功率分配器（耦合器）进一步与天线相连，其中主干线使用光纤，而分支线使用同轴电缆。

塔的高度通常从几十米到一百多米不等。

将RRU放置在塔顶，靠近天线，连接它们的射频电缆变得非常短，被称为跳线。这种连接几乎可以忽略信号衰减。

因此，可以适当降低RRU的发射功率。由于RRU位于室外，其设计通常类似于散热器，允许自然散热，无需风扇，从而提高了可靠性。

RRU和BBU的主要功能

室内基带池（BBU）的主要功能包括：1、通过光纤接口与RRU连接，执行RRU的控制和数据处理功能。包括信道编码/解码和复用/解复用、扩频调制/解调、测量和报告、功率控制以及同步时钟提供。 2、通过Iub接口与RNC（无线网络控制器）连接，主要涉及NBAP（Node B应用部分）信令处理（测量启动和报告、系统信息广播、小区管理、公共信道管理、无线链路管理、审计、资源状态报告、拥塞控制）、FP（帧协议）帧数据处理以及ATM（异步传输模式）传输管理。 3、通过管理系统提供运营和维护功能。如配置管理、告警管理、性能管理、版本管理、前端和后端通信管理以及诊断管理。

远程射频单元（RRU）的主要功能包括：

1、通过光纤与基带池（BBU）进行通信，传输I/Q数据以及运营和维护信息。

2、通过射频电缆连接到天线阵列，执行射频信号的发送和接收。

3、下行信道传输功能：将基带I/Q信号转换为射频信号，并通过天线进行传输。

4、上行信道接收功能：将天线接收到的射频信号转换为基带I/Q信号，并发送给BBU。

5、支持各种RRU规格，并根据不同的应用场景实现不同的扇区组网形式。

6、支持智能天线的天线校准。

7、支持RRU级联。

BBU与RRU天线数量之间的关系

对于宏基站，一个BBU生成一个逻辑基站（基站由BBU、RRU和天线组成）。一个BBU通常连接到三个RRU（在一般情况下，不包括远程场景或3G中某些宏基站对应四个小区的情况）。一个RRU对应一个天线，一个天线对应一个扇区。根据频段的不同，一个扇区可以对应多个小区。

对于室内分布站，一个BBU可以连接到三个基带处理板。目前，有些BBU可以连接到六个基带处理板。

每个基带处理板最多可以连接到六个RRU，而每个RRU可以通过耦合器和功率分配器等无源器件连接到多个天线。

然而，需要注意的是，通过功率分配器或耦合器等无源器件派生的多个信号（或天线）仍然属于同一个小区。无源器件不能创建新的小区。

RRU和BBU的演进路线及未来趋势分析

1、传统分布式架构（4G及之前）

RRU：

功能：负责射频信号处理（如数模转换、功率放大、滤波等），靠近天线部署以减少馈线损耗。

演进方向：从单一频段支持到多频段、多制式（如4G多模RRU），支持更高带宽和MIMO技术。

BBU：

功能：完成基带信号处理（如编码、调制、资源调度等），集中部署于机房。

演进方向：从专用硬件向通用服务器平台过渡，逐步支持虚拟化功能。

特点：

RRU与BBU分离，通过光纤连接（CPRI协议），形成分布式基站架构。

优势：灵活部署、降低馈线损耗、便于网络扩展。

2、5G架构重构：CU/DU与AAU

5G网络引入CU（Centralized Unit）和DU（Distributed Unit）分层架构，同时推动RRU向AAU（Active Antenna Unit）演进：

RRU → AAU：

将天线与RRU集成，形成有源天线单元（AAU），支持大规模MIMO（Massive MIMO）和波束赋形。

支持更高频段（如毫米波）和更宽带宽（如100MHz以上）。

BBU拆分：

DU：负责实时性高的物理层处理（如L1功能），靠近AAU部署以满足低时延需求。

CU：负责非实时的高层协议处理（如RRC、PDCP层），集中部署以实现资源协同。

特点：

前传（AAU-DU）采用eCPRI协议，降低带宽需求，支持灵活组网。

网络架构更扁平化，满足5G低时延、高可靠性的需求。

3、云化与虚拟化（5G Advanced及6G）

BBU云化（Cloud RAN）：

基带功能虚拟化为VNF（Virtual Network Function），运行在通用服务器或云平台上，实现资源池化和弹性扩缩容。

支持网络切片，为不同业务（如工业互联网、车联网）提供定制化服务。

RRU智能化：

AAU进一步集成AI能力，实现信道预测、智能波束管理等。

支持动态频谱共享（DSS）和节能技术（如深度休眠）。

特点：

软硬件解耦，降低设备依赖，推动O-RAN（开放无线接入网）生态发展。

通过边缘计算（MEC）实现业务本地化处理，减少核心网压力。

4、未来趋势（6G及下一代网络）

太赫兹与超高频段：

RRU/AAU需支持太赫兹频段，天线设计更密集，可能采用新型材料（如硅基光子集成）。

AI原生架构：

BBU和RRU深度集成AI算法，实现自主优化（如智能干扰消除、动态资源分配）。

全双工与全息无线电：

RRU支持同时同频全双工（CCFD），提升频谱效率。

空天地一体化：

RRU可能扩展至卫星通信场景，支持非地面网络（NTN）。