5G网络CU/DU架构解析：功能切分与应用场景

"5G系统RAN架构解析之CU和DU的应用和功能切分方式" 在5G无线接入网络(RAN)中，集中单元(Centralized Unit, CU)和分布单元(Distributed Unit, DU)是核心组件，它们的引入是为了满足5G网络的灵活性、高效性和可扩展性需求。CU和DU的概念源自Cloud RAN（Cloud Radio Access Network）理念，旨在通过将传统基站的功能分解并分布到不同的物理位置，以优化网络性能。 CU主要负责处理非实时的、相对复杂的控制面功能，如移动管理、会话管理、网络协调以及与核心网的接口。它的主要目标是提高网络的集中化程度，降低运营成本，并支持更高效的网络资源管理。而DU则专注于实时的数据处理和物理层操作，包括调制解调、射频处理等，这些任务需要低延迟和高带宽，更适合在靠近天线的位置执行。 在MWC'2017上，中国移动提出了一种5G RAN架构，该架构允许CU和DU在逻辑上分离。这种分离可以实现两种主要的部署选项： 1. **CU-DU分布架构**（Option 1）：在这种架构中，NR协议栈的功能可以根据需求动态配置和分割。部分功能在CU中运行，其余部分在DU中完成。这提供了网络功能的灵活性，可以根据不同的场景选择理想的CU-DU切分点。同时，这种架构需要支持CU和DU之间的理想传输网络和非理想传输网络，以适应不同的网络条件。 2. **CU-DU整合架构**（Option 2）：在这一架构中，CU和DU的功能被集成到一个eNB（evolved NodeB，4G基站）内，形成一个包含完整协议栈的gNB（5G基站）。这适用于对延迟要求不那么严格的场景，或者在现有4G基础设施升级至5G的情况。 CU和DU的分离使得网络能够根据具体场景进行灵活调整，例如在密集城区可能需要更小的DU以减少延迟，而在广域覆盖区域，CU和DU可能需要更紧密的集成以降低复杂性。这种分离还为网络功能虚拟化和云化提供了可能，进一步促进了网络资源的优化利用和运营效率的提升。 在研究CU和DU架构时，业界和运营商，如中国移动，与设备制造商和芯片供应商密切合作，共同面对CU/DU部署带来的挑战，如如何定义CU和DU之间的接口、如何确保低延迟通信以及如何在不同网络条件下实现最佳功能切分等。这些工作对于构建5G标准和推动5G技术的发展至关重要。随着5G网络的不断演进，CU和DU的应用与功能切分方式将持续优化，以满足不断增长的移动数据需求和新兴的5G应用场景。