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开放架构模块化：基站形态发展必然趋势
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从2000年第一代3G基站推出到现在，基站已经发展了五六年时间。3G网络规模的逐步扩大，以及网络部署难度的不断增加，对3G基站提出了高性能、低成本、灵活部署和面向未来的需求。针对这样的需求，以数字功放、多载波技术、支持HSDPA、开放架构模块化为特征的新一代基站应运而生，而其中的开放架构模块化正是新一代基站在形态上的重要特征，同时也是基站在未来发展过程中呈现出的几大主要趋势之一。
历史潮流，必然趋势
基站，是由多个功能部分组成的，其中最主要的两个部分是基带部分和射频部分。基站的开放架构主要就是指基站的基带部分和射频部分之间采用的是开放式的接口和标准协议，可分开放置；模块化则是开放架构概念的一种延伸，主要指基站的基带部分和射频部分无论从硬件还是软件上都自成一体，具有自己的功能，基带部分和射频部分相互独立。
基站的形态向着开放架构模块化的方向发展并不是偶然的，而是基站不断发展的必然趋势，是多种因素导致的必然结果。这些因素主要包括两个方面，一个是市场需要，另一个是标准发展。
牵引力：市场需要
在过去的2G时代，人们对无线网络的要求并不是很高，把通话的问题解决好就可以了。但到了3G时代，人们对无线网络的需求比2G时代大大增加，除了通话之外，人们希望能够用3G网络和终端打可视电话、浏览网页甚至看电影看电视。为了满足人们日益增长的这些需求，3G网络的功能和性能都需要不断提高，这也就必然导致3G网络中的重要单元——基站需要不断地扩容。
但在用传统基站部署的网络中，基站的扩容却是运营商一个头疼的大问题。这是由于传统基站的各个模块通常是集成在一起的，例如基带单元和射频单元通常是无法完全分离的，如果在基带单元资源紧张的情况下，需要进行扩容，增加基带单元的同时就必须增加射频单元，这将无法避免地导致射频部分的浪费。而如果基站可以实现基站内的单元模块化，各模块之间各自独立的话，在上述情况下，就可以根据实际需要，实现只增加基带资源不增加射频资源的灵活配置，从而节省大量的设备成本。
可见，市场需要正如一股巨大的拉力一样，牵引着3G基站的发展，使得基站在设计上不断向着开放架构模块化方向发展。
推动力：标准制定
2003年6月，爱立信、华为、NEC、西门子和北电共同发起成立了CPRI(通用公共无线接口)标准化组织。CPRI接口是指基站内部基带单元和射频单元之间的接口，该组织成立的主要目的就是制定这个接口的标准协议，从而使该接口开放化、公开化。在此之后，多个厂商纷纷加入该组织。目前，该组织已经拥有了100多个成员。CPRI标准协议的制定和多个厂商的支持，为基站基带单元和射频单元之间的接口开放化奠定了坚实的基础，也为新一代基站架构体系的形成铺平了道路，使基站单元的开放架构成为一种必然的趋势。
依赖于CPRI技术的发展，华为首推的分布式基站也应运而生，并在短短两三年内获得了巨大的发展，极大地改变了传统基站的产品形态，成为基站结构开放架构模块化方面的先头部队。
可见，标准的发展是基站采用开放架构模块化的重要条件，它像一股巨大的推动力，推动着具有开放架构的基站登上了基站发展的历史舞台。
开放架构模块化，Inside
作为领先的3G设备供应商，华为长期关注客户的建网需求。2005年2月，华为率先发布了新一代基站解决方案。新一代基站解决方案中包括宏基站、分布式基站、小基站，这些基站都拥有一个共同点，那就是具有开放式的架构和模块化的单元。下面就让我们看看这些基站是如何实现模块化、达到简易方便地扩容并拥有强大的功能的。
宏基站：不论在2G时代还是3G时代，宏基站都是系列化基站中最主要的组成部分，通常被广泛应用于人口密集的城区；它们承担着建网的最主要任务，在网络中占有大量份额。在建网初期，由于用户相对较少，运营商往往只需要配置宏基站中的一部分容量；在建网的中期或后期，随着市场需求的不断增加，运营商也需要对宏基站不断进行扩容。新一代基站中的宏基站，基带单元和射频单元之间采用标准CPRI接口，具有开放式的架构，并实现了单元模块化，可以以“搭积木”方式增加容量，从而使得基站的扩容异常方便简单。此外，由于基带单元采用了ASIC的基带解决方案，使其具有了更高的集成度，为资源模块化打下了良好基础。
例如，华为新一代基站中的宏基站，可以从3扇区1载频扩容到3扇区2载频，再扩容到满配置的3扇区4载频，已配置的模块不需要改动，运营商只需要根据容量增加各模块就可以了，真正实现了大尺度地平滑扩容。具体来说：首先，由于射频部分实现了模块化，3×1配置时，只需要配置3载波需要的单板；3×2配置时，由于华为已实现了多载波收发信机，1载波的资源可支持两个载波，因此不需要增加硬件；3×4配置时再增加一倍的单板资源即可。此外，基带部分由于采用了资源池设计，以增加资源处理板的方式就可以支持平滑扩展。从上面可以看出，由于射频和基带模块间的独立性，这两个模块的增加是完全可以分开进行的，不必涉及到另一个模块，从根本上节约了成本。过去一直让运营商头疼的扩容问题，就这样简单地被解决了。
分布式基站：分布式基站，以开放式架构作为基础的设计理念，基带部分和射频部分采用光纤实现连接，可实行分开放置，从而颠覆了传统的建网模式。华为的分布式基站借力于开放式架构模块化的设计，具有小基站的体积、宏基站的容量、灵活组网、完善可靠的特点。具体如下：
BBU和RRU的数量根据容量及覆盖的需要灵活配置；
可以通过多BBU堆叠扩展，4个BBU堆叠可达到12扇区载频，与宏基站容量类似；
多个RRU与BBU之间可以有星形、链形、环形等多种连接方式，满足网络灵活组网的需求，适应广泛的应用场合；
基带单元堆叠时，各BBU间是完全备份的负荷分担关系；
每个RRU有两个高速接口，可以同时与两个BBU盒组成环形连接，保证基带和射频接口具有备份通道。
以开放架构模块化为基础的分布式基站，从2003年诞生起，就充满了生命力，获得了国内外众多运营商的普遍关注，并在这样的关注下快速发展。从那时起，分布式基站的演进历程可分为如下三个阶段：
第一代分布式基站，是将传统的宏基站通过CPRI接口接到RRU上；第二代分布式基站，由标准的基带处理单元BBU和RRU组成，BBU是标准1U高19英寸的设备，可以灵活地放置在任意一个标准机柜里；第三代分布式基站，由BBU和多种RRU组成，RRU可以通过RHUB进行灵活组网，满足各种应用的需求。第三代分布式基站还具有大功率和小功率两个方向的发展趋势。更大功率的分布式基站，解决广覆盖和大容量问题，具备替代宏基站的能力。更小型化的分布式基站，将改变室内覆盖建网模式。
目前，三代分布式基站有着不同的应用场景，第一代和第二代已经获得广泛的商业应用，第三代基站也处于研究中，并已得到了广泛的重视。三代基站的配合使用，将在3G网络的建设中发挥越来越重要的作用，从容应对各类复杂的应用场景。
小基站：基站内的模块化单元还可应用于不同的基站中，具有很大的通用性。多个具有通用性的模块互相搭配使用，可灵活组合成一些特定的产品形态，方便运营商灵活组网，减少备件的种类。例如，射频模块RRU，如果与室内型基带单元BBU组合在一起，可构成分布式解决方案；而与室外型基带单元BBU组合在一起，就可以构成小基站一体化解决方案。与宏基站相比，小基站具有体积小、重量轻的优势，也是无线网络不可缺少的组成部分。
明显优势，不可小窥
基站的开放架构模块化，会为运营商和无线网络带来以下好处：
低成本：基站的投资成本CAPEX和运维成本OPEX都将得到降低。首先，基站内的模块化，将带来基站间模块的通用化。宏基站、分布式基站、小基站间都会有不少功能类似的模块，只需要一次性开发即可。很多一开始在宏基站上实现的功能，通常也会很快在分布式基站、小基站上得到实现，从而使研发简化，最终带来设备成本的降低。此外，模块的通用化，也将带来维护的简化和维护成本的降低。
其次，具有开放架构模块化的分布式基站和小基站，由于具有在形态上得天独厚的优势，因此相对传统宏基站的安装，可大大降低工程安装难度、站址选择难度并节省工程所需时间，这些都将极大地节省网络的运维成本。
灵活部署：3G网络的建设面临着城区站址资源基本耗尽的挑战，传统的基站部署模式存在着难以克服的困难。同时，随着人们环保意识的增强，选择3G站址的难度也进一步加大了。灵活的分布式基站形态，由于体积小、重量轻，是解决站址选择问题、实现“随遇而安”灵活部署的有效手段。此外，由于射频和基带单元的分离，运营商可将专业的射频供应商也纳入供应商范围，从不同供应商处分别采购这两个部分，扩大了选择的范围。
面向未来：3G移动通信技术标准演进速度比以往任何标准都快，这种高速演进带来一系列的基站升级问题。开放的模块化结构具有功能丰富、系统升级方便的特点，基带和射频之间可以分别演进，符合3G网络面向未来的要求。
总结过去，展望未来
基站的开放式和模块化，是以2003年华为公司率先推出的第一代分布式基站为标志性起点的。2005年，华为公司又推出了全系列以开放式和模块化为重要特征的新一代基站系列。在开放架构模块化的基站显示出了巨大优势后，其他通信设备供应商也纷纷跟进，并将在2006年或2007年陆续推出他们的新一代基站。目前，华为公司的新一代基站已成功商用于中国香港、印尼、阿联酋、西班牙、葡萄牙、文莱、捷克、马来西亚、波兰等国家的商业网络，并从这些网络中获取了大量的部署经验。
随着通信市场的不断发展，基站实现开放架构模块化，犹如历史潮流一般不可阻挡，我们有理由相信，具备开放架构模块化的新一代基站最终会替代传统的基站，并在未来的无线网络建设中担当最重要的角色。
来源：中国信息产业网-人民邮电报
历史潮流，必然趋势
基站，是由多个功能部分组成的，其中最主要的两个部分是基带部分和射频部分。基站的开放架构主要就是指基站的基带部分和射频部分之间采用的是开放式的接口和标准协议，可分开放置；模块化则是开放架构概念的一种延伸，主要指基站的基带部分和射频部分无论从硬件还是软件上都自成一体，具有自己的功能，基带部分和射频部分相互独立。
基站的形态向着开放架构模块化的方向发展并不是偶然的，而是基站不断发展的必然趋势，是多种因素导致的必然结果。这些因素主要包括两个方面，一个是市场需要，另一个是标准发展。
牵引力：市场需要
在过去的2G时代，人们对无线网络的要求并不是很高，把通话的问题解决好就可以了。但到了3G时代，人们对无线网络的需求比2G时代大大增加，除了通话之外，人们希望能够用3G网络和终端打可视电话、浏览网页甚至看电影看电视。为了满足人们日益增长的这些需求，3G网络的功能和性能都需要不断提高，这也就必然导致3G网络中的重要单元——基站需要不断地扩容。
但在用传统基站部署的网络中，基站的扩容却是运营商一个头疼的大问题。这是由于传统基站的各个模块通常是集成在一起的，例如基带单元和射频单元通常是无法完全分离的，如果在基带单元资源紧张的情况下，需要进行扩容，增加基带单元的同时就必须增加射频单元，这将无法避免地导致射频部分的浪费。而如果基站可以实现基站内的单元模块化，各模块之间各自独立的话，在上述情况下，就可以根据实际需要，实现只增加基带资源不增加射频资源的灵活配置，从而节省大量的设备成本。
可见，市场需要正如一股巨大的拉力一样，牵引着3G基站的发展，使得基站在设计上不断向着开放架构模块化方向发展。
推动力：标准制定
2003年6月，爱立信、华为、NEC、西门子和北电共同发起成立了CPRI(通用公共无线接口)标准化组织。CPRI接口是指基站内部基带单元和射频单元之间的接口，该组织成立的主要目的就是制定这个接口的标准协议，从而使该接口开放化、公开化。在此之后，多个厂商纷纷加入该组织。目前，该组织已经拥有了100多个成员。CPRI标准协议的制定和多个厂商的支持，为基站基带单元和射频单元之间的接口开放化奠定了坚实的基础，也为新一代基站架构体系的形成铺平了道路，使基站单元的开放架构成为一种必然的趋势。
依赖于CPRI技术的发展，华为首推的分布式基站也应运而生，并在短短两三年内获得了巨大的发展，极大地改变了传统基站的产品形态，成为基站结构开放架构模块化方面的先头部队。
可见，标准的发展是基站采用开放架构模块化的重要条件，它像一股巨大的推动力，推动着具有开放架构的基站登上了基站发展的历史舞台。
开放架构模块化，Inside
作为领先的3G设备供应商，华为长期关注客户的建网需求。2005年2月，华为率先发布了新一代基站解决方案。新一代基站解决方案中包括宏基站、分布式基站、小基站，这些基站都拥有一个共同点，那就是具有开放式的架构和模块化的单元。下面就让我们看看这些基站是如何实现模块化、达到简易方便地扩容并拥有强大的功能的。
宏基站：不论在2G时代还是3G时代，宏基站都是系列化基站中最主要的组成部分，通常被广泛应用于人口密集的城区；它们承担着建网的最主要任务，在网络中占有大量份额。在建网初期，由于用户相对较少，运营商往往只需要配置宏基站中的一部分容量；在建网的中期或后期，随着市场需求的不断增加，运营商也需要对宏基站不断进行扩容。新一代基站中的宏基站，基带单元和射频单元之间采用标准CPRI接口，具有开放式的架构，并实现了单元模块化，可以以“搭积木”方式增加容量，从而使得基站的扩容异常方便简单。此外，由于基带单元采用了ASIC的基带解决方案，使其具有了更高的集成度，为资源模块化打下了良好基础。
例如，华为新一代基站中的宏基站，可以从3扇区1载频扩容到3扇区2载频，再扩容到满配置的3扇区4载频，已配置的模块不需要改动，运营商只需要根据容量增加各模块就可以了，真正实现了大尺度地平滑扩容。具体来说：首先，由于射频部分实现了模块化，3×1配置时，只需要配置3载波需要的单板；3×2配置时，由于华为已实现了多载波收发信机，1载波的资源可支持两个载波，因此不需要增加硬件；3×4配置时再增加一倍的单板资源即可。此外，基带部分由于采用了资源池设计，以增加资源处理板的方式就可以支持平滑扩展。从上面可以看出，由于射频和基带模块间的独立性，这两个模块的增加是完全可以分开进行的，不必涉及到另一个模块，从根本上节约了成本。过去一直让运营商头疼的扩容问题，就这样简单地被解决了。
分布式基站：分布式基站，以开放式架构作为基础的设计理念，基带部分和射频部分采用光纤实现连接，可实行分开放置，从而颠覆了传统的建网模式。华为的分布式基站借力于开放式架构模块化的设计，具有小基站的体积、宏基站的容量、灵活组网、完善可靠的特点。具体如下：
BBU和RRU的数量根据容量及覆盖的需要灵活配置；
可以通过多BBU堆叠扩展，4个BBU堆叠可达到12扇区载频，与宏基站容量类似；
多个RRU与BBU之间可以有星形、链形、环形等多种连接方式，满足网络灵活组网的需求，适应广泛的应用场合；
基带单元堆叠时，各BBU间是完全备份的负荷分担关系；
每个RRU有两个高速接口，可以同时与两个BBU盒组成环形连接，保证基带和射频接口具有备份通道。
以开放架构模块化为基础的分布式基站，从2003年诞生起，就充满了生命力，获得了国内外众多运营商的普遍关注，并在这样的关注下快速发展。从那时起，分布式基站的演进历程可分为如下三个阶段：
第一代分布式基站，是将传统的宏基站通过CPRI接口接到RRU上；第二代分布式基站，由标准的基带处理单元BBU和RRU组成，BBU是标准1U高19英寸的设备，可以灵活地放置在任意一个标准机柜里；第三代分布式基站，由BBU和多种RRU组成，RRU可以通过RHUB进行灵活组网，满足各种应用的需求。第三代分布式基站还具有大功率和小功率两个方向的发展趋势。更大功率的分布式基站，解决广覆盖和大容量问题，具备替代宏基站的能力。更小型化的分布式基站，将改变室内覆盖建网模式。
目前，三代分布式基站有着不同的应用场景，第一代和第二代已经获得广泛的商业应用，第三代基站也处于研究中，并已得到了广泛的重视。三代基站的配合使用，将在3G网络的建设中发挥越来越重要的作用，从容应对各类复杂的应用场景。
小基站：基站内的模块化单元还可应用于不同的基站中，具有很大的通用性。多个具有通用性的模块互相搭配使用，可灵活组合成一些特定的产品形态，方便运营商灵活组网，减少备件的种类。例如，射频模块RRU，如果与室内型基带单元BBU组合在一起，可构成分布式解决方案；而与室外型基带单元BBU组合在一起，就可以构成小基站一体化解决方案。与宏基站相比，小基站具有体积小、重量轻的优势，也是无线网络不可缺少的组成部分。
明显优势，不可小窥
基站的开放架构模块化，会为运营商和无线网络带来以下好处：
低成本：基站的投资成本CAPEX和运维成本OPEX都将得到降低。首先，基站内的模块化，将带来基站间模块的通用化。宏基站、分布式基站、小基站间都会有不少功能类似的模块，只需要一次性开发即可。很多一开始在宏基站上实现的功能，通常也会很快在分布式基站、小基站上得到实现，从而使研发简化，最终带来设备成本的降低。此外，模块的通用化，也将带来维护的简化和维护成本的降低。
其次，具有开放架构模块化的分布式基站和小基站，由于具有在形态上得天独厚的优势，因此相对传统宏基站的安装，可大大降低工程安装难度、站址选择难度并节省工程所需时间，这些都将极大地节省网络的运维成本。
灵活部署：3G网络的建设面临着城区站址资源基本耗尽的挑战，传统的基站部署模式存在着难以克服的困难。同时，随着人们环保意识的增强，选择3G站址的难度也进一步加大了。灵活的分布式基站形态，由于体积小、重量轻，是解决站址选择问题、实现“随遇而安”灵活部署的有效手段。此外，由于射频和基带单元的分离，运营商可将专业的射频供应商也纳入供应商范围，从不同供应商处分别采购这两个部分，扩大了选择的范围。
面向未来：3G移动通信技术标准演进速度比以往任何标准都快，这种高速演进带来一系列的基站升级问题。开放的模块化结构具有功能丰富、系统升级方便的特点，基带和射频之间可以分别演进，符合3G网络面向未来的要求。
总结过去，展望未来
基站的开放式和模块化，是以2003年华为公司率先推出的第一代分布式基站为标志性起点的。2005年，华为公司又推出了全系列以开放式和模块化为重要特征的新一代基站系列。在开放架构模块化的基站显示出了巨大优势后，其他通信设备供应商也纷纷跟进，并将在2006年或2007年陆续推出他们的新一代基站。目前，华为公司的新一代基站已成功商用于中国香港、印尼、阿联酋、西班牙、葡萄牙、文莱、捷克、马来西亚、波兰等国家的商业网络，并从这些网络中获取了大量的部署经验。
随着通信市场的不断发展，基站实现开放架构模块化，犹如历史潮流一般不可阻挡，我们有理由相信，具备开放架构模块化的新一代基站最终会替代传统的基站，并在未来的无线网络建设中担当最重要的角色。
来源：中国信息产业网-人民邮电报
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