当事人 I 诞生20年记：BBU+RRU的前世今生

移动通信组网架构的重大革命。

BBU+RRU无线基站架构，至今已诞生20年。这一架构从技术上来讲比较简单，但就是这一架构彻底改变了移动通信基站的产品形态，引发了一场移动通信的网络架构的革命，对移动通信基站的节能、SDR、MEC，对今天的无线网络产生了当年想象不到的影响。

那么这一架构是如何诞生的?如何应用落地?又是如何发挥了对中国通信业乃至世界通信产业的巨大影响?近日《通信产业报》全媒体记者采访了BBU+RRU架构的提出者和发展历程的见证者——通信专家刘鹏，他表示，BBU+RRU诞生的20年里，革命性的改变了移动通信的网路架构、极大的降低了耗能和碳排放、为3G、4G、5G的TDD制式MIMO多天线系统奠定了坚实的硬件和工程基础、为边缘计算MEC及其业务构成了本地+云端的无线云架构。同时还将为6G后蜂窝和未来新业务，如：全息通信、元宇宙、数字孪生等业务的超级BBU+MEC的“算力驿站”做出更大的贡献。

BBU+MEC的提出

说起BBU+MEC诞生的缘由，刘鹏表示，2003年，当时业界已经开始了3G的研发，美国、韩国、日本，以及欧洲的3G产品研发和现场试验如火如荼。国内大唐电信、华为、中兴都在尽力追赶。而刘鹏刚刚入职中兴通讯担任副总经理，主管移动事业部的MKT工作，希望在未来的3G移动通讯上有所斩获，他主持的MKT团队渐渐发现了突破的路子。

从事微波技术和产品出身的刘鹏，对损耗异常敏感。研究发现，传统基站(室内基站+馈线+天线)随着3G使用频率的增高在馈线上的损耗会大大增加。损耗是多少?一般单个GSM900基站天馈系统损耗：1/2跳线大约2米，损耗约0.14DB，避雷器损耗约0.5DB，接头损耗0.058=0.4DB，长馈线按照7/8损耗为70米0.0403DB/米=2.821DB，合计损耗约3.861DB。

基站+馈线+天线示意图。

通过调查全国的基站天线挂高和馈线平均长度为34.17米，仅仅馈线在2G频率其损耗大约为：3-4dB 左右，这意味着馈线要损失掉基站发射功率的一半多。

3G的几种制式WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA使用的频率都在2G赫兹左右，运营商总是希望有更大的功率，更远的覆盖，更低的功耗和电费。如果能通过技术架构创新，把馈线的损耗克服掉，就能满足运营商的需求，将意义重大。

就这样，刘鹏带领团队提出了把传统基站一分为二的BBU+RRU的基站架构：“室外天线+RRU通过光纤连接到室内的BBU”，这样就可以甩掉传统基站的馈线，节省3-4dB的损耗，可以节省一半的射频功率(节省一半的电费)或者增加将近一倍的覆盖。

此外，刘鹏发现，移动通信服务的地域和群体有非常明显的“候鸟迁移”现象。例如：当时北京的中关村和回龙观，白天中关村话务量高涨，晚上回龙观话务量很大。有了BBU+RRU的基站架构就可以把BBU集中起来，把RRU通过光纤部署到中关村和回龙观进行覆盖，这样就可以针对候鸟迁移现象大大减少BBU部署，减少BBU的成本，实现中关村和回龙观的BBU共享。

进而还畅想如果把候鸟迁移场景引进网络建设方案，一个城市利用候鸟迁移场景只需建几个大小不同的BBU集中池，就像纺织厂那样维护移动通信的基带池和监控整个移动网络，就可以大大降低移动网络的建设费用和运维费用。“当时团队很兴奋，给这一方案起了一个名字‘运维工厂’。”刘鹏表示。

运维工厂方案示意图。

BBU+RRU架构的提出，使得中兴通讯成为全世界第一个提出这一创新方案的厂家。在电信研究院2003、2004年主办的3G峰会上进行了PPT的宣讲，引起了意想不到的轰动。

TD成为契机

“BBU+RRU的方案提出不难，但落实起来还挺困难”，之所以这样说是因为，当时很多研发人员和运营商没有把基站设备放到室外的考虑，室外温度从冬天零下几十度到夏天高温几十度，设备根本受不了，即使受得了，成本也会很高。室外设备出现的故障无法维修，维修成本很高。此外，没有那么多的光纤可供RRU的拉远，而且还要指定统一的光纤I/O数据标准接口。

为此，方案只停留在中兴通讯MKT的宣传和研发部门的预研中，很难落实到3G的产品研发当中。然而，在困境中，TD的来临给BBU+RRU方案带来了重大契机。

当时，我国确定了以李世鹤带领大唐电信发明的中国3G标准的TD-SCDMA，成为国家支持3G外场试验以及未来网络建设战略诉求。由于TD-SCDMA基站采用的是TDD制式都多天线架构，3G TD-SCDMA系统在产业化初期，因基站到天线之间的连接需要27根射频馈缆，成本高、损耗大、施工难、难以大规模部署，给国家的移动通信战略的落实带来了极大的困惑。

中兴通讯利用BBU+RRU分布式基站新架构，用光纤取代了TD-SCDMA基站的射频馈线，彻底解决了以上工程技术难题，使TD-SCDMA成功实现大规模商用部署。该新架构优势突出，室外RRU的密封、防寒、防热等技术问题迅速得到了解决，其他制式和频率的无线通信系统全面采用，使全球范围内数百万个基站的功耗降低3dB或覆盖增加一倍，为全球无线通信网络的普及和绿色节能做出卓越贡献。

首个分布式TD SCDMA基站。

中兴通讯率先在中国移动青岛的TD-SCDMA外场中采用了BBU+RRU的基站架构测试和验证，取得了极大的成功。当时，信息产业部、通讯协会的专家、移动的相关领导均到青岛视察给予了极高的评价。

信息产业部电信研究院副院长曹淑敏评价道，这项技术的大规模商用，将为移动通信基站的节能和TDD制式多天线的智能化应用带来不可估量创新影响。

中国移动的李默芳总工评价道这项技术不仅解决了TD-SCDMA大规模部署的难题，而且很可能是移动通信组网架构的重大革命。

李世鹤老总审视了这项技术的原理、接口、实现方式，评价道这项技术为现在和未来TDD模式的多天线应用带来基础性创新应用前景，这要感谢中兴通讯的努力。

中兴通讯在诸多领导和专家的鼓励下，在国家3G专家组和中国移动的组织下，迅速与大唐电信、鼎桥等制定了如何更合理的把基站分为BBU+RRU及光纤的I/O的标准数据接口Ceprile，实现了TD+SCDMA从外场试验到大规模部署的产业化和大规模建设。

刘鹏回想到，如果不是BBU+RRU架构的出现，TDD制式的多天线基站根本无法在工程和成本上得以实现，也就没有4G TD-LTE和今天的5G MIMO基站。就是在TD-SCDNMA基站大规模部署难题的“契机”，给了BBU+RRU这一技术巨大的生命力。

被世界采用的BBU+RRU

2008年北京举办奥运会，国家做出了由中国移动承担3G TD-MCDMA大规模网络部署，中国移动投资了2100亿元建设TD-SCDMA移动网络，但跟FDD的WCDMA相比用户体验不好，用户流失很多，当时流行双卡双待，打电话用移动，上网用联通，给中国移动带来了极大的压力。

中国移动顶住了压力，一方面采用中兴通讯、华为的各种创新弥补TD-SCDMA网络的不足，维系用户;另一方面中国移动的李跃总和信产部闻库司长呼吁业界齐心协力共同推动TD-SCDMA向4G TD-LTE的演进，并且促进TDD-LTE与FDD-LTE底层技术80%以上的融合，保证了中国4G标准TD-LTE从技术、成本、商用真正与西方FDD-LTE的并跑，甚至局部领先，也为中国在5G领包奠定了坚实的基础，值得计入移动通信的历史史册。

也正是有了BBU+RRU的基站架构才保证了TDD技术快速发展，也正是TD-SCDMA虽然让中国移动背负了巨大压力，才让中兴、华为、大唐从骨子里真正搞懂了移动通信，为4G、5G TDD技术超越和绝对领先奠定了坚实的理论和实践基础。

就是在3G大规模发展的同时，业界看到了BBU+RRU基站架构的优势，WCDMA、CDMA2000迅速采用了BBU+RRU的架构，甚至从哪时起，GSM也采用了BBU+RRU的架构。

中兴通讯在BBU+RRU架构的模式下创新的发明了SDR的软基站架构平台，2009年获得了国家技术发明二等奖，华为随后发明了分布式基站以及 Single RAN架构，并在全球推广。

分布式SDR多模软基站架构。

这种基于BBU+RRU架构用软件定义无线基站：即：把2G、3G、4G的BBU统一，利用集合不同制式的软件嵌入，RRU分别光纤拉远不熟的部署模式，大节省了无线基站的建设和维护成本，开启了软件定义无线智能化征程。尤其是中兴通讯与中国移动在BBU+RRU的架构平台开启了Cloud Radio平台的云调度、云协同、云智能实现了初步智能化CoMP的三大功能。

SDR基带池化云调度、云协同、云智能。

就此全世界的无线宏基站都采用了BBU+RRU的架构，完成了移动通信史上最了不起的革命。

向新的里程进发

BBU+RRU架构，表面上看技术难度上乏善可陈，比较简单。但这一架构彻底改变了移动通信基站的产品形态，引发了一场移动通讯的网络架构的革命。

首先，它为全世界的基站节省了一半能源。由于全球的各个厂商和运营商建网的宏基站都采用了BBU+RRU架构的产品，节省了馈线损耗3-4dB，与采用传统覆盖功率和功耗节省了一半，或者同样功率覆盖增大了将近一倍。2022国内三大运营商基站侧耗电大约745亿度电，折算碳排放4550万吨。也就是说仅2022年，由于基站采用了BBU+RRU架构，节省了745亿度电，减少了4550万吨碳排放，节省资金800亿元左右。由此推算，2022年全球基站大约节省1350亿度电，减少碳排放830万吨。应该成为所有行业里节省能耗和碳排放的最佳实践。

其次，为TDD与多天线制式奠定了坚实的基础。从中国的3G、4G、5G的TTD标准都采用了多天线系统，BBU+RRU正是利用光纤代替了多天线带来的馈线，从根本上解决了馈线的损耗以及多天线所需要的越来越多数据量的传输。没有BBU+RRU的架构，TDD的多天线基站如果采用传统馈线连接天线架构，其成本、耗能、施工问题巨大，在工程中难以实现。同时，正是有了BBU+RRU的基站架构，才使得中国3G、4G、5G的TDD多天线标准具备实现突破和领先的硬件基础。

再次，为多制式、多频段的基站构成了统一网络架构。在BBU+RRU得到应用之前，各种制式、各种频段的基站七国八制，给网路拓扑、基站占地、节能耗电、兼容迭代、运维服务带来巨大的困惑。当BBU+RRU在TD-SCDMA的网络建设中凸显其优势后，业界迅速在其他制式和频段的基站中重耕运用，用BBU+RRU基站架构统一了各种制式、各种频段无线网络。使用统一的BBU实现了多种制式的基带融合，为无线基站的软基站奠定了基础。

中兴通讯在赵先明CEO的主持下率先推出了soft define radio-SDR软基站，使用相同硬件嵌入不同的制式软件实现多制式的基站融合;华为推出了相同基站架构a single radio，同样是把2G、3G、4G的BBU统一，利用集合不同制式的软件嵌入，RRU分别光纤拉远不熟的部署模式，大节省了无线基站的建设和维护成本，集合了各种不同制式、各种不同频段基站能够方便的分担用户流量，统一把业务传输给核心网，方便升级实现不同代际的兼容迭代。同时，BBU+RRU架构还开启了软件无线电，即CT向IT的转化，开启了软件定义无线基站模式的智能化征程。

从次，实现了边缘计算MEC的业务无线云架构。随着BBU+RRU从CT向IT转化，BBU率先实现IT的转型，嵌入了一定(根据需求)的计算能力，不但完全更游刃有余的处理不同制式、不同频段的基带信号和无线网络优化的管理，而且可以直接处理无线网络的客户群感知需求。例如：中兴通讯与中国移动在BBU+RRU的架构平台开启了Cloud Radio平台的云调度、云协同、云智能实现了初步智能化CoMP的三大功能。还可直接处理具有普遍规则的的客户业务以及本地业务。例如：校园客户、园区客户的特定基站群的优惠业务;并可处理由于候鸟迁移业务，实现两个或多个异地网络业务共享，实现了园区等边缘计算MEC业务的无线云架构。

最后，尤其值得指出的是，BBU+RRU架构为未来后蜂窝时代的网络奠定了“算力驿站”基础。到未来，6G毫米波、太赫兹频段的无线基站覆盖约50-100米左右，巨大量覆盖的微RRU(或基站)需要收敛、业务需要直接处理或传向云端处理，收敛它们的驿站就是就是扩展了的BBU。6G网路的BBU就成为BBU+MEC“算力驿站”，具有强大的运算能力、具有非常短的时延(BBU+光网络+RRU)、具有大带宽的极高速率;具有联合处理多小区、多基站、多天线的智能协同能力、具有像自来水管那样处理客户对业务的自由感知;具有虚拟现实融合到一起丰富人们的生活和行为的能力(元宇宙);具有实现工业制造、农业生产以及各行各业(数字孪生)人工智慧的能力。

后蜂窝时代“算力驿站”网络架构示意图。

回顾BBU+RRU诞生和发展，刘鹏认为，BBU+RRU架构所取得的成就来自于中兴通讯移动事业部MKT团队在困境中创新和坚持。已经没法列出每个人的名字，但他们有一个共同的称谓“中兴通讯移动事业部MKT团队”。

在BBU+RRU诞生20年之际，回顾BBU+RRU的发展历程及重大意义，是对“中兴通讯移动事业部MKT团队”最浓重的一笔记载，移动通信的历史应该向他们致敬。脚踏实地、勇于发现、勇于创新、站在创新的潮头，是MKT永远不变的追求，也是我国通信人始终不变的品质与追求。

专家简介：

刘 鹏

刘鹏，教授级高工，长期耕耘在通信产业一线。曾任邮电部第四研究所产业部主任、副所长，主管研发管理及产业推广。后长期在中兴通讯多个部门担任负责工作，任中兴通讯副总经理。曾担任国家3G专家组成员。

在2003-2004期间，代表中兴在业界首次提出了BBU+RRU解决方案和运维工厂的理念，有效解决了当时TD-SCDMA大规模组网馈线无法落地的问题，并开创了移动通信网络架构新模式。

采写：崔亮亮

编辑：亮亮

指导：新文

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