5G RAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

今天继续NR中CU与DU的逻辑功能分割的第二部分内容。这部分内容是对前篇内容的一些补充。

首先谈一下CU/DU split与网络结构和规范化的关系方面的事情。

split option的指定并被开放接口支持

在实际部署的传输现网中,有些网络的性能变化很大,比如从高传输延迟到低传输延迟的抖动等。那么3GPP在制定规范时候就需要考虑这类传输网络的特性。对于具有高传输延迟的传输网络来说,高层的split可能更为合适。而对于低传输延迟的网络更适合选择底层的split方案,而且低层的split方案也是适合于实现增强性能比如集中调度等功能。因此优先选择的方案在不同类型的传输网络环境中时不同的,这可能跨越从低传输延迟的低层split方案到高传输延迟的高层split方案。因此,在低层split讨论过程中,有两类需求来减少传输带宽并支持高效的调度以及先进的接收机。

Option8如今已经可以基于一些3GPP以外的论坛提供的方案进行部署

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

2016年11月18日中国移动研究院发布了“迈向5G C-RAN:需求、架构与挑战”白皮书,其中对CU和DU分离架构论述如下。

C-RAN(Centralized, Cooperative, Cloud and clean RAN)的基本定义是:基于分布式拉远基站,云接入网C-RAN将所有、或部分的基带处理资源进行集中、形成一个基带资源池并对其进行统一管理与动态分配,在提升资源利用率、降低能耗的同时,通过对协作化技术的有效支持而提升网络性能。通过近些年的研究,C-RAN的概念也在不断演进,尤其是针对5G高频段、大带宽、多天线、海量连接和低时延等需求,通过引入集中和分布单元CU/DU(Centralized Unit/ DistributedUnit)的功能重构及下一代前传网络接口NGFI(Next-generation FronthaulInterface)前传架构,5G C-RAN概念需要与时俱进。

5G的BBU功能将被重构为CU和DU两个功能实体。CU与DU功能的切分以处理内容的实时性进行区分,如下图所示,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的层2功能。考虑节省RRU与DU之间的传输资源,部分物理层功能也可上移至RRU实现。从具体的实现方案上,CU设备采用通用平台实现,这样不仅可支持无线网功能,也具备了支持核心网功能和边缘应用的能力,DU设备可采用专用设备平台或通用+专用混合平台实现,支持高密度数*运学**算能力。引入网络功能虚拟化NFV(Network Functions Virtualization)框架后,在管理编排器MANO(Management and Orchestration)的统一管理和编排下,配合网络SDN(Software-Defined Networking)控制器和传统的操作维护中心OMC(Operating and Maintenance Center)功能组件,可实现包括CU/DU在内的端到端灵活资源编排能力和配置能力,满足运营商快速按需的业务部署需求。

ok. 5G RAN 的 CU/DU split方案仍然在讨论过程中 ,从经过多轮的讨论 ,而目前还未完成的结果看选择一个“最佳”方案的难度还是很大的。当然这个方案也是必须产生的。 "

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

为解决CU/DU/RRU 间的传输问题,可引入NGFI 架构,如下图所示。CU 通过交换网络连接远端的分布功能单元(DU),这一架构的技术特点是,可依据场景需求灵活部署功能单元,传送网资源充足时,可集中化部署DU 功能单元,实现物理层协作化技术,而在传送网资源不足时也可分布式部署DU 处理单元。而CU 功能的存在,实现了原属BBU 的部分功能的集中,既兼容了完全的集中化部署,也支持分布式的DU 部署。可在最大化保证协作化能力的同时,兼容不同的传送网能力。

5GRAN中CU与DU的逻辑功能分割(二)

如今在#78 RAN WG meeting上关于这个 CP-UP的讨论也是热点话题,截取一些相关的热点提案如下,如果大家感兴趣可以到 http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/TSG_RAN/TSGR_78/Report/ 查看这次会议的讨论情况:

RP-172270 Revised SID on Study on CU-DU lower layer split for New Radio NTT DOCOMO, INC.

RAN chair: change approval date to RAN #80

RP-172797 Revised SID on Study on CU-DU lower layer split for New Radio NTT DOCOMO, INC.

RP-172441 TR 38.816 v1.0.0 on Study on CU-DU lower layer split for NR NTT DOCOMO, INC.

9.3.8 Study onseparation of CP and UP for split option 2 of NR [RAN3 SI:

FS_NR_CPUP_Split]

RP-172307 Status report of SI on separation of CP and UP for split option 2 of RAN3

NR; rapporteur: Ericsson

Note: RAN #77 approved: 45%, Dec.17, RAN #78status report claims: 100%, Dec.17.

Huawei: Several topics in the TR 38.806 are left tonormative work (security, several new functions, some alignment

with F1 and NGwhich will not be completed before June, etc…). Some extra complexity in termsof bearer

management, interface between UP(s), etc ….is also notclearly identified.

The study deserves more studies, at least one morequarter, Huawei does not see the need to overprioritize this topic

by turning this SI now into a WI, the SI shall be keptopen.

conclusion: approved: 100%, Dec.17; some details will becovered into the new follow-upWID, see RP-172761 (and

revisions), SI iscompleted

RP-172308 Reflections on the outcome of the SI on CP-UP separation Ericsson, Vodafone, AT&T,

KT, Nokia, Intel, Charter Communications

Proposal 1 :Confirm that all the objectives of the SI have been successfully fulfilled andthe SI can be closed.

Proposal 2 : Definea new WI with the objective of specifying an open interface between CU-CP andCU-UP of NR,

based on the E1interface defined in TR 38.806 [2]. A WI description is provided in RP-172309.

Huawei: 11) was never discussed, there are a couple ofopen issues in this list, also complexity impacts are not taken

into account, alsoslicing that is brought up was not discussed in the study, most aspects are animplementation

RAN chair: who has concerns with the proposals? ZTE,CMCC, BT, Huawei

RAN chair: please discuss them in the Wed morning coffeebreak

RAN chair: after offline discussion, it seems open issuescould be addressed in the new WID (RP-172761) and SI can

then be closed

BT: was concerned that we add additional work which willaffect existing RAN3 work but RAN3 chairman clarified

this is not a problem

RP-172466 TR 38.806 v1.0.0 Study of separation of NR Control Plane (CP) and Ericsson

User Plane (UP) for split option 2; for approval

RP-172754 Status Report RAN WG3 RAN3 chairman (Ericsson)

AT&T: we flagged the lower layer split SIfor further discussion;

RAN chair: will be treated under corresponding agendaitem; RAN3 2019 ad hocs will be removed from meeting

calendar

China

Qualcomm: we will have some IAB work to be done in RAN3

RAN3 chair: will have strong architecture impact andwould therefore like to work on this already in the ad hoc

AT&T: RAN2 as leading WG, if RAN3 has time for itthat's fine but remember that RAN2 needs to work on this

again

ok. 5G RAN 的 CU/DU split方案仍然在讨论过程中 ,从经过多轮的讨论 ,而目前还未完成的结果看选择一个“最佳”方案的难度还是很大的。当然这个方案也是必须产生的。

The end of 5G RAN CU/DU split part