5G RAN架构探索：CU与DU的功能切分

5G系统RAN架构的关键组成部分是CU（Centralized Unit，集中单元）和DU（Distributed Unit，分布单元），这两种单元的引入旨在适应5G网络的灵活性和高效性需求。5G RAN架构的设计是基于C-RAN（Cloud Radio Access Network，云化无线接入网）理念，它通过将控制面和用户面功能分离，实现了网络资源的集中管理和灵活分配。 1. CU和DU的功能切分 - CU主要负责非实时处理和高层协议功能，如移动性管理、会话管理、网络策略控制等。在5G系统中，CU可以被设计为更靠近核心网，执行与无线接入无关的控制任务，降低延迟并提高整体网络效率。 - DU则专注于执行实时的无线信号处理任务，包括物理层处理、射频功能和基带处理，这些任务需要尽可能接近天线进行，以确保低延迟和高性能。 2. 两种架构选项 - CU-DU分离架构允许根据实际场景和应用需求动态配置CU和DU的功能。在这种架构中，NR（New Radio，5G新空口）协议栈的功能可以在CU和DU之间灵活分割。为了适应不同的分割选项，系统需要支持理想和非理想的传输网络，并确保CU与DU之间的接口符合3GPP规范。 - CU-DU整合架构则是将CU和DU的功能合并在一个gNB（gNodeB，5G基站）中，使得该gNB执行所有协议栈功能。这种架构更接近于传统的4G eNB（Evolved NodeB，演进型节点B）结构，但依然保留了CU和DU的概念，以便在未来进行功能扩展或优化。 3. 5G需求驱动的CU/DU分离 - 中国移动在"3.5GHz 5G系统样机技术指导建议"中明确指出，5G独立部署时，RAN架构需采用CU和DU分离模式，这有利于满足多样化的业务需求和网络性能优化。通过分离控制和数据处理，网络可以实现更高的容量、更低的延迟以及更好的能源效率。 4. 3GPP规范和5G标准 - 3GPP作为全球通信标准的主要制定者，对CU/DU的接口和功能定义起着关键作用。CU和DU的分离方式必须遵循3GPP的相关规范，以确保跨供应商的互操作性和网络的标准化。 5. 未来展望 - 随着5G技术的发展，CU/DU架构将进一步演进，可能引入更细粒度的切分，如CU-DU-MU（Micro Unit，微单元）架构，以支持更复杂的网络部署和边缘计算等新兴技术。同时，虚拟化和软件定义网络（SDN）也将对CU/DU架构产生深远影响，推动无线接入网的云化和智能化。 CU和DU的引入是5G RAN架构的核心创新之一，它们通过功能分离提高了网络的灵活性、可扩展性和资源利用率，为5G的多样化应用场景提供了坚实的技术基础。