深度解析5G基站内部结构

根据不同场景和业务的需求，5G 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，可以合一部署，也可以分开部署。

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（Distributed Unit）：主要处理物理层功能和实时性需求的媒体接入控制功能。考虑节省AAU 与DU 之间的传输资源，部分物理层功能也可上移至RRU/AAU 实现。CU 和DU 之间是F1 接口。

AAU：原BBU 基带功能部分上移，以降低DU-AAU 之间的传输带宽。

4G 到5G 的基站变化如图1-9 所示。

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图1-9　4G 到5G 的基站变化

图1-9 中对LTE 网元及功能与5G 系统进行了对比。可以看到，采用CU 和DU 架构后，CU 和DU 可以由独立的硬件来实现。从功能上看，一部分核心网功能可以下移到CU 甚至DU 中，用于实现移动边缘计算。此外，原先所有的L1/L2/L3 等功能都在BBU 中实现，新的架构下可以将L1/L2/L3 功能分离，分别放在CU 和DU 甚至AAU 中来实现，以便灵活地应对传输和业务需求的变化。

CU/DU 高层切分：3GPP R15 阶段CU/DU 高层分割采用Option 2，也就是将PDCP/RRC 作为集中单元并将RLC/MAC/PHY 作为分布单元。

DU/AAU 低层切分：BBU/AAU 之间的接口目前有行业组织在研究，暂时尚未完成标准化，目前还是以各个基站厂家内部标准为主。

CU-DU 功能灵活切分的好处在于：①硬件实现灵活，可以节省成本；②CU 和DU 分离的架构下可以实现性能和负荷管理的协调、实时性能优化并使用NFV/SDN 功能；③功能分割可配置能够满足不同应用场景的需求，如传输时延的多变性。

DU-AAU 功能切分的的好处在于：进入5G 时代，由于信道带宽的增加，BBU 与AAU之间流量需求已经达到了几十个吉字节甚至上太字节，此时传统的CPRI 接口已经无法满足传输数据的需要，通过对CPRI 接口重新切分，将BBU 部分物理层功能下沉到AAU，形成新的CPRI 接口，可以大大降低新CPRI 接口的流量。