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功能拆分放到現在來說并不是什么新鮮事了，其概念最初在3GPP R14中就提及過，3GPP R15發布了定義，并引入了新的術語、接口和功能模塊。

但是在Open RAN中，為什么RU、DU、CU功能拆分的概念變得如此重要？

本文將帶你從Why、What、How、When四個方面進行全面了解。

Why

以前的RAN體系結構（2G、3G和4G）是基于“monolithic”構建塊，邏輯節點之間很少發生交互。然而，在新的無線電（NR）研究的最初階段，人們認為在中央單元（CU）和分布式單元（DU）之間劃分gNB（NR邏輯節點）可以帶來靈活性。

靈活的硬件和軟件允許進行可擴展的、低成本的網絡部署，但前提是硬件和軟件組件可以互操作并且可以與不同供應商進行混合和匹配。分離式架構（中央和分布式單元之間）允許協調性能特性、負載管理、實時性能優化，并能夠適應各種用例和需要支持的QoS（即游戲、語音、視頻）。

為什么Open RAN要采用分離式架構？

下圖展示了當前的業界看法，諾基亞認為唯一有效的劃分是在RU和DU之間，并表示時間將證明一個供應商的DU與另一供應商的CU的集成是否會帶來靈活性和低成本。

結論：如果硬件和軟件組件之間的接口是開放的，功能拆分將會節省成本。

What

在5G RAN架構中，BBU功能分為兩個功能單元：負責處理對實時性較高的分布式單元（DU），以及負責處理非實時、RRC、PDCP等高層協議的中央單元（CU）。

在5G C-RAN中，DU的服務器和相關軟件可以托管在站點本身，也可以托管在邊緣云（數據中心或中央辦公室）中，具體取決于傳輸的可用性和前傳接口。CU的服務器和相關軟件可以與DU放在同一位置，也可以托管在區域云數據中心中。DU和RU之間的實際劃分可能會根據具體的用例和實現而有所不同。

RU：一個負責處理DFE和部分PHY層功能的無線電單元，其設計的關鍵考慮因素是尺寸、重量和功耗。

DU：靠近RU的分布式單元，主要處理RLC、MAC和部分PHY層功能。該邏輯節點包括eNB/gNB功能的子集，具體取決于功能拆分選項，其操作由CU控制。

CU：負責處理RRC、PDCP等高層協議的中央單元。gNB由一個CU和一個DU組成，分別通過CP和UP的Fs-C和Fs-U接口連接到CU。具有多個DU的CU將支持多個gNB。分離架構使5G網絡能夠根據中傳可用性和網絡設計，在CU和DU之間利用不同的協議棧分布。CU可以通過中傳接口對多個DU進行集中式管理。

集中式基帶部署允許在不同RU之間進行負載平衡，這就是為什么在大多數情況下，DU將與RU搭配以執行所有密集處理任務。以邊緣為中心的基帶處理可提供低延遲、具有實時干擾管理的無縫移動性和最佳資源優化。

業界認為連接RU和DU的底層接口是eCPRI，以提供最低的延遲，前傳延遲被限制為100微秒。

需要注意的是，DU / CU拆分幾乎不受基礎設施類型的影響。新的接口主要是DU和CU之間的F1接口，它們需要能跨不同的供應商互操作，以真正實現Open RAN。中傳（Midhaul）將CU與DU連接起來。

4G / 5G核心通過回傳（Backhaul）連接到CU，5G核心距離CU最多可以200公里。

How

對于延遲敏感的服務，基于適當的前傳可用性，MAC-PHY拆分是首選解決方案。Option 7 split架構中，DU處理RRC / PDCP / RLC / MAC和較高PHY功能的模塊，而RU則處理較低PHY和RF功能的模塊。CU功能可以與DU嵌入在同一臺服務器上，也可以將其作為一個虛擬化聚合實體與OpenRAN控制器或聚合器一起推到網絡上。