[4G&5G专题-23]：架构-5G无线接入内部网元架构与空口协议功能切分

目录

1. 5G无线接入网内部网元架构

2. 5G空口协议栈

2.1 主要的协议功能

2.2 协议功能之间的接口

3. 不同网元的协议栈功能切分

3.1一体化经典4G小基站

3.2 一体化4G/5G经典宏基站

3.3 高层切分-分布式CU与DU

3.4 低层切分-前传接口功能划分

3.5 一体化经典5G小基站

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1. 5G无线接入网内部网元架构

CU：中心单元, 一个中心单元可以管辖多个分布式DU单元。

DU：分布式单元，一个DU单元可以管辖多个分布式AAU单元。

AAU：射频/天线单元。

详见：

《[4G&5G专题-18]：架构-合久必分，分久必合，无线接入网RAN的演进过程与5G无线接入网RAN》

https://blog.csdn.net/HiWangWenBing/article/details/113173916

 

2. 5G空口协议栈

2.1 主要的协议功能

RF: 射频单元

L1-PHY_LOW: 物理层实时性部分

L1-PHY_HIGH: 物理层非实时部分

L2-MAC: 媒介访问控制

L2-RLC: 无线链路控制

L2-PDCP-C: 控制面分组数据汇聚协议

L2-PDCP-U: 数据面分组数据汇聚协议

L3-RRC: 无线资源控制

 

2.2 协议功能之间的接口

CPRI:传统的前传接口，RF与PHY之间的接口。

eCPRI: 5G新增加的前传接口，PHY_Low与PHY_High之间接口

nFAPI: MAC与PHY层之间的接口

F1接口：CU与DU之间的接口，即PDCP与RLC之间的接口。

NG-U, NG-C：CU与5G核心网之间的接口

 

3. 不同网元的协议栈功能切分

3.1一体化经典4G小基站

这种物理LTE小基站，包括无线接入网的所有协议功能，包括RF, L1, L2, L3.

在5G无线接入网中，其实并没有定义这样的全能的网元。

 

3.2 一体化4G/5G经典宏基站

在5G的部署初期，5G会共享4G的硬件架构, CU和DU的功能部署在相同的经典宏基站中，包括L1, L2, L3的功能。

而RF功能部署在RRU或RF和PHY_Low的功能部署在AAU中。

 

3.3 高层切分-分布式CU与DU

所谓高层切分， 就是切分CU与DU之前的边界。

在分布式架构中：

CU包含的功能有：L2 PDCP, L3.

DU包含的功能有：L2 MAC, L2 LLC ,L1 PHY_High，L1 PHY_Low, 其中PHY_Low由低层切分来确定。

这种分布式架构中的CU和DU通常部署在云端。

 

3.4 低层切分-前传接口功能划分

所谓低层切分， 就是切分DU与RU之间的边界。

DU包含的功能有：L2 MAC, L2 LLC ,L1 PHY_High，L1 PHY_Low, 其中PHY_Low由低层切分来确定。

AAU包括的功能有：RF, L1 PHY_Low， 其中PHY_Low由低层切分来确定。

CPRI接口：L1 PHY_Low驻留在DU中。

eCPRI接口：L1 PHY_Low下沉到AAU(RU)中，目的是为了支持5G的大规模天线阵列xMIMO.

这种分布式架构中的CU和DU通常部署在云端。

 

3.5 一体化经典5G小基站

一体化5G小基站，通常只包括DU和RU的功能，不包括CU的功能。CU通常部署在云端。

 

3.6 更多的协议切分

虽然有option1-8，这8种协议切分的方法，实际上，在5G规范中，并没有定义所有的这些选项。

根据前面描述的信息来看，5G只利用了其中的option2， option6， option7，option8这4种情形。