Где лучше расположить DU: с CU или RU?
В предыдущей статье мы рассмотрели разделение функций станции в новой архитектуре между тремя логическими элементами: RU, DU, CU. Главное, что даёт этот подход – гибкость в принятии решения сотовой компанией относительно организации своей сети базовых станций.
Существующая архитектура системы базовых станций достаточно консервативна. В одном месте сосредоточены функции всех сетевых элементов сети радиодоступа и разделены между BBU и RRU.
Новая концепция позволяет сделать схему построения сети базовых станций более гибкой. Сегодня мы рассмотрим как лучше распределить функционал базовой станции между центральными и конечными элементами сети.
Сначала мы вспомним какие именно сетевые элементы будут представлены в новой архитектуре. Это RU – радиомодуль, DU – распределённый модуль и CU – центральный модуль. Но наличие трёх блоков не означает 3 новых физических блока. Во всех сценариях функционал DU будет расположен или в одном корпусе с RU, или с CU.
В итоге, сеть базовых станций будет представлять собой паутину с локальными центрами. Об этом мы говорили в этой статье. Ключевой вопрос: как распределить функционал БС между конечными элементами и центральными, то есть в каких пропорциях.
Чем больше функций мы перенесём в центр – тем он будет сложнее, а переферия проще. Такой вариант идеально подходит для 5G в крупных городах, когда нам нужно установить множество радиомодулей для покрытия территории в высоком частотном диапазоне.
Тогда CU будет представлять собой мощный дата-центр, а радиомодули на местах – относительно простые блоки с антеннами. Главное требование к такому подходу – идеальный транспорт между центром и переферией. Оператор должен построить транспортную сеть с минимальными задержками и очень высокой пропускной способностью.
В городе с высокой плотностью населения такое сделать вполне под силу. Но в пригородах и тем более за городом, где плотность населения и установки станций гораздо ниже, расстояние между станциями может составлять несколько километров. Организация транспортной сети с жёсткими требованиями может оказаться слишком дорогой.
В таком сценарии лучше передать как можно больше функций к периферии. Тогда объем данных и требования к задержкам в транспортной сети существенно снизятся, что позволит использовать в качестве транспорта даже РРЛ.
Чтобы было проще понять: что даёт распределение функционала между центром и периферией посмотрите на рисунок ниже. На нём показаны несколько вариантов деления задач:
Чем больше функционала мы передаём в центр – тем более простыми оказываются блоки возле антенн, но кратно возрастают требования по пропускной способности и задержкам к транспортной сети между ними.
Когда мы говорим о полной передаче функционала в центр для скорости передачи данных к смартфону 370 Мбит/сек нам нужно обеспечить транспорт внутри сети выше 5 Гбит/сек с задержками 100 мкс.
Если же мы передадим всё на переферию, то требования к транспорту снижаются. Для обеспечения тех же 370 Мбит/сек для смартфона достаточно скорости 410 Мбит/сек с задержками 1-10 мс.
В идеальном варианте оборудование производителей в будущем позволит гибко перераспределять функционал базовых станций между конечными и центральными элементами. Тогда сотовые операторы смогут строить и эксплуатировать свои сети с максимальной эффективностью.
Именно это и есть ключевая задача перехода архитектуры от нынешней BBU+RRU к тройной CU+DU+RU. И уже сейчас производители оборудования, а также самые крупные операторы работают в этом направлении.