为什么5G的CU和DU要分离

smallconch

CU和DU的切分可以带来几大好处。

1.实现基带资源的共享

由于各个基站的忙闲时候不一样，传统的做法是给每个站都配置为最大容量，而这个最大容量在大多数时候是达不到的。比如学校的教学楼在白天话务量很高，而到了晚上就会很空闲，而学生宿舍的情况则正好相反，而这两个地方的基站却要按最大容量设计，造成很大的资源浪费。

如果教学楼的和宿舍的基站能够统一管理，把DU集中部署，并由CU统一调度，就能够节省一半的基带资源。

可以看出，这种方式和之前提出的C-RAN架构非常相似，而C-RAN架构由于对于光纤资源的要求过高而难以普及。在5G，虽然DU可能由于同样的原因难以集中部署，但CU也是基站的一部分，其本身的集中管理也能带来资源的共享，算是5G时代对于C-RAN架构的一种折中的实现方式。

2.有利于实现无线接入的切片和云化

网络切片作为5G的目标，能更好地适配eMBB，mMTC和uRLLC这三大场景对网络能力的不同要求。

切片实现的基础是虚拟化，但是在现阶段，对于5G的实时处理部分，通用服务器的效率还太低，无法满足业务需求，因此还需要采用专用硬件，而专用硬件又难以实现虚拟化。

这样一来，就只好把需要用专用硬件的部分剥离出来成为AAU和CU，剩下非实时部分组成CU，运行在通用服务器上，再经过虚拟化技术，就可以支撑网络切片和云化了。

因此，CU加上边缘计算及部分核心网用户面功能的下沉，就被称为“接入云引擎”。

3. 满足5G复杂组网情况下的站点协同问题

5G和传统的2G/3G/4G网络不同的是高频毫米波的引入。

由于毫米波的频段高，覆盖范围小，站点数量将会非常多，会和低频站点形成一个高低频交叠的复杂网络。

要在这样的网络中获取更大的性能增益，就必须有一个强大的中心节点来进行话务聚合和干扰管理协同。

毫无悬念，这样的中心节点就是CU。

但是，在DU和CU的拆分在带来诸多的好处的同时，也会带来一些不利影响。

首当其冲的就是时延的增加，网元的增加会带来相应的处理时延，再加上增加的的传输接口带来的时延，增加的虽然不算太多，但也足以对超低时延业务带来很大的影响。

其次是网络复杂度的提高。5G不同业务对实时性要求的不同，eMBB对时延不是特别敏感，看高清视频只要流畅不卡顿，延迟多几个毫秒是完全感受不到的；mMTC对时延的要求就更宽松了，智能水表上报读数，有个好几秒的延迟都可以接受；而uRLLC就不同了，对于关键业务，如自动驾驶，可能就是“延迟一毫秒，亲人两行泪”。

因此对于eMBB和mMTC业务可以把CU和DU分开来在不同的地方部署，而要支撑uRLLC，就必须要CU和DU合设了。这样一来，不同业务的CU位置不同，增加了网络本身的复杂度，管理的复杂度也就蹭蹭上去了。

所以说，CU和DU虽然可以在逻辑上分离，但物理上是不是要分开部署，还要看具体业务的需求才行。对于5G的终极网络，CU和DU必然是合设与分离这两种架构共存的。

03

—

现在开始部署的5G基站都是基于CU和DU分离架构的吗？

2019年是5G元年，首先商用的功能是能支撑超高下载速率的eMBB业务，具备CU和DU分开部署的条件。那么是否要这么做呢？

首先，最早部署的5G站点都采用低频来覆盖，国际上采用3.5GHz的居多。这个频段的覆盖能力和4G主流频段相当，因此5G大概率是和4G共用机房和铁塔的，这样的成本也最低。

在5G和4G共站址的情况下，只需要对原先机房内部的传输，电源，电池，空调等配套设备升级之后，再把5G基站（CU和DU一体）放进去就可以快速开通5G了，而搞CU和DU分离，还需要专门为CU去建设新的数据中心，成本太大。

因此，5G初期只会进行CU和DU的逻辑划分，实际还都是运行在同一个基站上的，后续随着5G的发展和新业务的拓展，才会逐步进行CU和DU的物理分离。

这一切变化，都正在悄无声息地发生，普通用户只会看到手机上亮起的5G Logo，难以觉察到这背后的汗水。为了5G的梦想，基站君就是这样在默默地酝酿着自身的变革，润物细无声。