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博文

5G科普—CU和DU分离

  要说5G基站在架构方面的演进,就不得不提CU和DU分离的事情。 CU的全称是Centralized Unit,就是集中单元; DU的全称是Distributed Unit,就是分布单元。 为什么CU和DU要分离? CU和CU分离了到底有什么好处? 现在开始部署的5G基站都是基于CU和DU分离架构的吗? 一、为什么CU和DU要分离? 我们先来看看4G和5G无线接入网部分的架构有什么不同: 由上图可以看出,4G基站内部分为BBU,RRU和天线几个模块,每个基站都有一套BBU,并通过BBU直接连到核心网。 而到了5G时代,原先的RRU和天线合并成了AAU,而BBU则拆分成了DU和CU,每个站都有一套DU,然后多个站点共用同一个CU进行集中式管理。

5G NR系统架构之CU /DU部署方案

  概念介绍 5G NR基站重构为CU和DU两个逻辑网元,根据场景和需求可以合一部署、也可以分开部署; 5G NR 网元之间的网络功能重构,如部分核心网功能下沉至CU,BBU部分功能上移至RRU/AAU。 5G的基站功能重构 5G的基站功能重构为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。 CU CU(Centralized Unit):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。 DU DU(Distributed Unit):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。 AAU 原BBU基带功能部分上移,以降低DU-RRU之间的传输带宽。

5G NR小区标识规划和计算

  在 5G中,NR Cell Global Identifier(NCGI)用于全球识别NR小区,类似于4G LTE中的ECGI(EUTRA Cell Global Identifier)。NCGI由小区所属的PLMN ID和NR小区标识(NCI)构成。 NCGI特性 如下: NCI的总大小为36位。这36位由gNB标识(gNB ID)和Cell标识(CI)组成 在 SIB#1内广播NR小区标识 gNB ID可配置为在22位到32位之间使用,分别为CI保留14位和4位 为 gNB Id分配22位,总gNB Id为2^22=4194305,范围从0到4194304 1.  这个范围足够大,可以支持大多数网络运营商 2.  一个陆地上有大量小小区的网络可能需要一个更大的 gNB ID 3.  可以分配标识,以便从 ID 1可以识别它是宏小区(Macro Cell )还是小小区 ( Small  Cell) ,例如 gNB ID 从0到50000可以用于宏小区,而50000到250000可以用于小小区 。 通过为 gNB ID分配22位,为Cell ID保留14位,Cell ID在一个gNB内提供2^14=16384个Cell ID,位的范围从0到16383 1.  16384个小区ID应足够大,以便单个基站支持此数量的小区 2.  当对 gNB使用CU/DU架构时,每个gNB的小区数可能会变高,例如单个CU可以支持250个DU,每个DU可以支持12个小区 3.  在为 gNB使用CU/DU架构时,可以进行小区ID规划,以便可以从中检索DU信息,例如,前4位可用于标识扇区,后3位可用于标识载波,其余7位可用于标识DU NR 小区全球标识 NCGI 和 NR 小区标识 NCI 结构 NCGI 和 NCI结构如下图所示: NCI ( NR  Cell Identity ): gNB ID + CI 1.  长度 : 36 bit 2.  范围: 0 到 68719476735 gNB ID最大 32 bit 范围: 0  到  4294967295 gNB  ID最小 22 bit 范围: 0到4194303 CID 最大 14 bit 范围: 0到16383 CID 最小 4 bit 范围: 0到15 比如 中国移动 5 G的CID是12 比特位, gNB ID使用的是

安徽移动首创5G SA下“时延切片分段分析法”

  5G网络从NSA向SA组网模式演进已成为大势所趋。SA具有组网简单、体验更优、网络资源组合更灵活等优点。但是SA在建设初期,使用的EPS Fallback却与NSA下的VoLTE语音体验有一定差距。EPS Fallback除了需要使用VoLTE的4G无线、核心网及IMS资源,还需要使用5G无线与核心网资源。使得信令流程更为复杂,并且还存在多个厂家网元间的协同难,接续时延长和接通率低等问题,导致体验低于NSA组网模式下的VoLTE语音体验,影响客户感知。 5G语音EPS Fallback业务流程涉及4/5G无线及核心网,IMS共5域 安徽移动5G SA活跃用户数自SA商用以来增长迅速,高峰时月增长率达130%以上。截止今年5月,5G SA活跃用户数已经达到170万。因此,主动保障5G语音体验的需求变得愈发迫切。 为了提升5G用户体验,安徽移动联合华为公司,全网率先部署5G DPI信令系统,结合省内生产经验,深入分析EPS Fallback的端到端流程,创新提出“时延切片分段分析法”,采用横向分段、纵向对标,使得时延问题可视可管,再通过逐段优化来闭环问题。最终缩短5G语音接续时间,打造5G精品网络。 方案的主要优点有: 1、 横向分段,跨域关联:传统网管系统无法按会话实现跨域端到端时延分段统计,仅适用单一网元性能评估。通过5G DPI信令系统实现跨域跨接口信令关联,并将呼叫过程分为主叫起呼回落、被叫接入、IMS域接续、媒体协商四个阶段,使同厂家同类型设备间时延数据对比成为可能。 EPS Fallback端到端信令流程横向分为四个阶段 2、 纵向对标,多维度汇聚分析: 通过同类厂家设备在不同覆盖地市、不同厂家设备相同覆盖地市等多维度纵向对标,识别时延存在差异的区域和厂家设备,其中设备包括无线,核心网和终端,提高问题分析效率。再通过频点优化,无线参数优化,被叫寻呼优化,核心网侧流程优化等,从而缩短回落时长,改善用户体验。 典型案例:切换参数设置导致接续时延过长 发现某厂家设备在某地市的主叫回落和被叫接入时间,明显高于其他地市。对主叫回落逐段排查后,发现回落请求的时延明显过大。通过深入分析后,发现该厂商的参数设置,终端发起回落请求后,要等待1280ms后才让终端上报异系统测量报告。通过修改该地市该厂商5G小区上报测量数据间隔后,最终实现5G To 5G呼叫接续时延平均缩短

5G通信系统基站参数指标

CMCC(中国移动)的5G商用网络采用3GPP 5G NR R15及随后的标准。本文将面向基站原型机,对相应的关键系统参数、性能要求、功能要求以及硬件需求等信息进行说明。 基站 CMCC对3.5GHz下的Poc系统性能和产品方案进行了定义。目前的阶段只考虑eMBB宏蜂窝场景,未来还会考虑其他基站类型和场景,如小基站等。 1 系统关键特性 1)工作频段:3.4-3.6GHz; 2)系统带宽:>= 100MHz; 3)下行单用户峰值谱频率:30bps/Hz; 4)上行单用户峰值谱效率:15bps/Hz; 5)下行单用户MIMO流数:8; 6)上行单用户MIMO流数:4; 7)下行MU-MIMO流数:大于等于16流; 8)上行MU-MIMO流数:大于等于8流; 9)用户峰值数据速率: 10)小区峰值数值速率: 11)小区平均数据速率: 12)小区边缘用户速率 13)切换性能:支持NR系统内无损切换,切换数据面中断时延为0ms; 14)控制面时延:从常规的空闲态,比如3GPP目前正在讨论的idle或者inactive状态,到发送第一个应用层的数据包的链路建立时延。要求<=20ms; 15)用户面时延:在无线空口上行/下行方向,从空口协议栈层2/3 SDU入口点到对端协议栈层2/3 SDU出口点,成功传输一个应用包/消息所用的时延。eMBB上下行均<=4ms; 16)往返时延:从一个UE发出的数据经过空口到基站的S1口,在S1口直接环回再经过一次空口到UE所用的时间。要求<=10ms; 17)移动性:UE支持最高500km/h的移动速度。 2 RAN架构 5G RAN应当支持独立NR部署,NR gNB可以独立工作,且和5GC(5G核心网)之间有连接,支持全部控制面特性。LTE和NR之间的交互连通可以通过5GC内部实现,或由EPC与5GC之间的接口来进行,这取决与LTE eNB是否连接到5GC。 5G独立部署时,gNB的逻辑体系采用CU-DU分离模式。基于协议栈功能的配置,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。 1)CU-DU分布架构 分布架构中,NR协议栈的功能参数可以动态配置和分离。应支持理想和非理想的传输网络,以满足不同拆分选项的要求。CU和DU之间的接口应遵循3GPP NR规范。 2)CU-DU融合架构 CU和