本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

写在前面

• 本篇为本专栏第一篇文章，主要介绍5G系统架构
• 本专栏将持续更新，为大家带来高质量内容，详细介绍5G内容
• 笔者才疏学浅，本篇存在的缺点和疏漏在所难免，恳请读者批评指正

通信与系统

原来你是这样的通信

通信是发送者通过某种格式来传递信息到收信者来达到某个目的

通信的分类

分类方式	分	类
传输媒介	有线通信	无线通信
信道中的传输信号	数字信号	模拟信号
工作频段	长波通信、中波通信	短波通信、微波通信等
调制方式	基带传输	频带传输

系统

大家都熟悉的通信系统-纸杯传声

一个简单的通信系统模型

信源->信道->信宿

信源和信宿的角色可以互相转换，其中涉及到全双工和半双工的概念，下面简要介绍

全双工传输：指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，就好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。

半双工传输：指一个时间段只能发送数据或者接收数据，例如对讲机，只能听或者说。

有线网络架构

• 核心网
• 传输网（承载网）
• 终端

无线网络架构

• 核心网
• 传输网（承载网）
• 接入网（无线网）
• 终端

主叫到被叫的一通电话

基站1和基站2中间链路为传输网和核心网

主叫呼叫被叫过程

• 主叫发起拨号，信号通过电磁波传送给距离主叫最近的基站1；
• 基站1通过传输网传个核心网，由核心网寻址传个被叫周围区域一片基站；
• 那周围一片基站都发出电磁波，只有靠近被叫最近的基站2得到应答；
• 应答的基站2通过承载网和核心网经由基站1传个主叫；
• 自此，主叫和被叫建立双工的链路连接。

此处所说的最近不代表物理距离的最近，后续篇章会给出答案，此处不在提及；核心网寻址时为什么会发送信号给被叫周围一片基站？因为为了节约资源，减少基站和终端的握手，只会确定终端所在的一个大致位置，只有在有业务进行时才能确定终端的大致位置（在某个基站周围）。

用户与服务器的通信

A、B.....可接服务器，使终端和服务器通过接入网、承载网和核心网通信

• 客户端：能向服务器发送信息，提出请求；
• 服务器：能接收客户端发来的请求，并能发送数据给客户端以做出回应。

接入网的网元

基站

无线接入网里的主角：基站（eNodeB、gNodeB）

基站的命名： 4G：eNodeB（eNB）、5G：gNodeB（gNB）

小区（Cell）

小区也叫扇区，一个eNodeB或gNodeB包含3个小区

终端（UE）

硬件设备

4G中一个小区的构成：天线+馈线+射频单元（RRU）

这样组成的系统也叫天馈系统

5G中的一个小区的构成：AAU（有源天线单元）

BBU:室内基带处理单元

室内基带处理单元是3G网络大量使用分布式基站架构，RRU和BBU或AAU之间需要使用光纤连接，一个BBU可以支持多个RRU或AAU。

下图为本篇所讲的部分内容

空中接口的上下行

• 4G接入网：E-UTRAN
• 5G接入网：NG-RAN

手机和基站通信的信道叫空中接口即空口，也叫Uu口。

空中接口分析上下行用于定界问题，比如：正在用手机看抖音，经常出现持续的卡顿，很大可能是下行出现了问题，因为手机是通过基站访问服务器看视频，这就需要网络优化工程师在下行找问题解决；正在用手机直播，所以观看直播的人都经常出现卡顿，可能是空口上行出现问题，需要网络优化工程师去解决。