了解 Open RAN 架构中的 DU 和 CU

Open RAN 为电信行业开启了新篇章。Open RAN 倡导灵活性、互操作性和成本效益，是一种先进的网络架构方法。这一愿景的核心是两个主要组件：分布式单元 (DU) 和中央单元 (CU)。

本文深入探讨了 Open RAN 生态系统中的这些组成部分。这是对这些概念的简化且易于理解的指南。

了解分布式单元 (DU)

分布式单元 (DU) 处理协议栈的较低层，包括上层物理层、MAC 层和 RLC 层。其主要职责包括：

• 数据组织和管理： DU 负责准备要传输的数据。它对数据进行结构化，确保其格式正确，以便高效地进行无线电传输。
• 与无线电单元（RU）的交互： DU 直接管理与无线电单元的数据通信，将组织的数据转换成无线电波进行传输，反之亦然。
• 减少延迟和提高效率：通过更接近 RU 并管理较低的协议层，DU 可确保最小的延迟，这对于实时数据交换应用程序尤其重要。

打个比方，我们可以将 DU 想象成交响乐团的技艺娴熟的技师，在演出前将乐器调音至完美状态。

缩略词解释

• 上物理层：这是物理层中最靠近 MAC 层的部分。它处理调制、编码等方面的问题，以及准备通过无线电波传输数据所必需的其他过程。
• MAC（介质访问控制）层：此层负责数据包在网络上的放置方式。它解决诸如何时传输数据等问题，并通过管理对物理网络介质的协议访问来帮助防止冲突。
• RLC（无线链路控制）层：此层确保用户设备和网络之间可靠的数据传输。它处理数据包的分段、重组和纠错。

了解中央单元 (CU)

中央单元 (CU) 负责监督协议栈的较高层，特别是 SDAP、PDCP 和 RRC 层。其主要职责包括：

• 网络管理： CU 管理网络内数据流的更广泛的方面，决定数据包如何通过基础设施。
• 与 DU 的协调：为了确保核心网络和无线电单元 (RU) 之间的一致通信，CU 与 DU 进行联络，指导他们完成数据管理任务。
• 战略决策：对于总体网络决策，例如用户移动性和建立用户特定的通信承载，CU 发挥着关键作用。

打个比喻，CU 就像一个交响乐指挥，确保各个部分和谐地配合，以实现完美的表演。

缩略词解释

• SDAP（服务数据适配协议）层：该层负责 QoS 流和数据无线承载之间的映射，并在数据包上标记 QoS 流 ID。
• PDCP（分组数据汇聚协议）层：此层在用户设备 (UE) 和网络之间传输用户数据和控制信息方面起着至关重要的作用。它处理诸如报头压缩、安全性（加密和完整性保护）以及上层 PDU 的按顺序传送等任务。
• RRC（无线资源控制）层：此层负责无线承载的建立、配置、维护和释放。它处理切换、系统信息广播、寻呼和 UE 测量报告控制等方面的问题。

融合与开放的重要性

Open RAN 模型的主要优势之一在于其对供应商中立的承诺。无论涉及的具体设备或软件供应商是谁，这种互操作性都能得到保持，从而打破专有壁垒并培育出更加开放、更具竞争力的生态系统。

O-RAN 联盟中定义的 E2 接口对此进行了扩展和增强，该接口与 O1 和 O2 一起实现了对 CU 和 DU 节点的管理、编排和实时遥测暴露和控制支持的标准化方法，从而将 AI/ML 网络智能引入 RAN。

这种供应商中立性使网络运营商能够灵活地集成一流的解决方案，而不局限于单一的供应商。

缩略词解释

• 3GPP（第三代合作伙伴计划）：这是电信标准协会之间的合作，为制定定义 3GPP 技术的高度成功的报告和规范提供了稳定的环境。该项目涵盖蜂窝电信网络技术，包括无线接入、核心网络和服务功能，为移动电信提供完整的系统描述。

• O-RAN 联盟：这是一项全行业倡议，旨在塑造更加智能、开放、灵活和高效的无线接入网络 (RAN) 的未来。该联盟正在为更加开放和智能的 RAN 制定标准。

• E2 接口：这是 RAN 智能控制器 (RIC) 与无线电单元（或节点）之间的接口。E2 接口允许实时控制和优化 RAN。通过此接口，RIC 可以使用来自网络的实时信息做出决策，然后指示无线电单元如何采取相应的行动。

• O1 接口：此接口将 O-RAN 网络的各个组件连接到非实时 RIC 和服务管理和编排 (SMO)。O1 接口允许管理和编排网络资源、配置、故障管理和性能监控。