ran的du是什么功能_5G系统中RAN侧集中单元(CU)和分布单元(DU)架构分析

|

CU/DU

分

离

架

构

是

5G

网

络

部

署

的

基

本

需

求。CU/DU

分

离

架

构

可

以

实

现

性

能和负荷管理的协调和优化。

5G系统中RAN侧集中单元(CU)

和分布单元(DU)架构分析

中国移动通信集团设计院有限公司北京分公司

|

朱峰  李洪城  唐钰

在5G无线接入网络(RAN)架构讨论

中，

3GPP考虑将传统RAN划分为中心

单元(CU，

central unit)和分布单元(DU，

distribute unit)，

以节省传输资源，

优化资

源协调。

本文从3GPP研究阶段关注的8

种CU/DU切分选项入手，

分析了CU/DU

切分的好处、

CU/DU切分的方式和特点

以及CU/DU切分方式的标准化研究结

论，

并展示了CP和UP分离与否情况下的

CU/DU架构，

从而全面分析和体现了未

来5G系统中无线接入网的实现方式和网

络结构。

５Ｇ ＲＡＮ云化架构的概念

中国移动5G RAN架构

中国

移动

在

M

WC

2

017上

发

布

的

“3.5GHz 5G系统样机技术指导建议”

中

表示，

5G采用独立组网(standalone)部署

时，

gNB的逻辑体系采用CU和DU分离的

模式。

CU-DU逻辑体系可以分为2种，

即

CU-DU分布架构和CU-DU融合架构。

在

CU-DU分离(distributed)架构中，

NR协

议栈的功能可以动态配置和分割，

其中一

些功能在CU中实现，

剩余功能在DU中实

现。

在CU-DU融合

(

integrated

)

架构中，

CU和DU的逻辑功能整合在同一个gNB

中，

这个gNB实现协议栈的全部功能。

如

图1所示，

左侧为CU/DU分离模式，

右侧为

CU/DU融合模式。

可见，

CU/DU分离就是根据需求将

gNB内部功能进行分割，

一部分功能集

中放置在CU侧，

实现资源的集中管理和

协作控制等功能，

其余功能分散式放置在

DU侧进行处理。

采用CU和DU分离的架

构，

并结合不同的场景和传输网络特性，

可以应对各种场景的需求。

“迈向5G C-RAN”

白皮书中的

RAN架构

2016年11月，

中国移动研究院发布

的

“迈向5G

C-RAN：

需求、

架构与挑

战”

白皮书提到，

5G的BBU功能将被重

构为CU和DU两个功能实体。

CU与DU

功能的切分根据处理内容的实时性进行

区分。

CU设备主要包括非实时的无线高

层协议栈功能，

同时也支持部分核心网

功能下沉和边缘应用业务的部署，

而DU

设备主要处理物理层功能和实时性需求

高的L2功能。

在图2中，

5G采用CU和DU相独立

的架构。

CU可采用通用服务器基于虚拟

化技术实现，

DU则采用传统的BBU架

构。

考虑移动边缘计算时，

一部分核心网

功能还可以下移到CU甚至DU中。

对LTE

和5G中RAN的功能实现进行对比可知，

LTE中所有的L1/L2/L3功能都在BBU中

实现；

而采用新的5G CU/DU分离架构，

就可以将L1/L2/L3功能分离，

并分别由

CU和DU甚至RRU来实现，

从而灵活地

应对传输和业务需求的变化。

图2对传统

的RAN功能进行了多层分割，

L3和L2中

的非实时功能(L2-NRT)由CU来实现，