CN108513325A - 一种无线接入网络系统及集中单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线接入网络系统及集中单元，用以解决现有技术中不存在对CU和DU功能进行明确划分的措施的问题，该系统包括：集中单元CU以及分布式单元DU；其中，CU包括控制面单元以及用户面单元；控制面单元用于处理控制面协议，用户面单元用于处理用户面协议。该方案即提供了CU与DU之间的灵活切分以及灵活部署，又能够获取控制面和用户面分离的收益，满足了5G千差万别的业务需求，提升用户的QOE。

Description

一种无线接入网络系统及集中单元
技术领域
本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种无线接入网络系统及集中单元。
背景技术
在5G RAN(Radio Access Network，无线接入网络)架构方面，3GPP通过了CU/DU(Central Unit，集中单元/Distributed Unit分布式单元)的架构方案，在E-UTRA协议栈的基础上进行了功能split(切分)，切分方法如图1所示。通过对RAN功能的灵活拆分，可以更好的满足各种各样、千差万别的5G业务需求；还可以节约建网成本和运营成本，以及能够更好地对小区间以及DU间进行协作和协调，提升系统容量和频谱效率，能更好的进行负荷管理，性能得到了优化。
CU与DU是两个独立的逻辑单元，可以独立部署。CU是接入网和核心网之间的接口锚点，CU与CN(core network，核心网)之间通过CN-RAN接口连接。DU是连接CU和RF(RadioFrequency，射频)单元的逻辑单元。一个CU可以与多个DU进行连接，CU通过CU-DU接口与各个DU进行连接。CU和DU之间可以有多种不同的功能划分方法，每一种功能划分对前传接口的要求都不一样，对网络的组网要求、小区间的协作能力也不一样。
CU和DU之间的功能划分和分配，需要考虑CU和DU之间的传输条件和业务类型、负荷以及密度等因素。其中，传输条件还需要考虑时延、抖动、带宽、同步等要求。目前，相关技术中并未涉及到基于以上因素而对CU和DU进行划分的措施。
发明内容
本发明提供一种无线接入网络系统及集中单元，用以解决现有技术中不存在对CU和DU功能进行明确划分的措施的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线接入网络系统，包括：无线接入网络系统包括集中单元CU以及分布式单元DU；CU包括控制面单元以及用户面单元；控制面单元用于处理控制面协议，用户面单元用于处理用户面协议。
可选的，控制面单元用于处理分组数据汇聚协议PDCP的信令承载、无线资源管理RRM协议以及无线资源控制RRC协议。
可选的，DU用于处理PDCP的数据承载、无线链路层控制协议RLC协议、多路访问控制协议MAC协议以及物理层PHY协议。
可选的，用户面单元用于处理PDCP的数据承载，DU用于处理RLC协议、MAC协议以及PHY协议。
可选的，用户面单元用于处理PDCP的数据承载以及RLC协议，DU用于处理MAC协议以及PHY协议。
可选的，用户面单元用于处理PDCP的数据承载、RLC协议以及MAC协议，DU用于处理PHY协议。
可选的，用户面单元用于处理PDCP的数据承载、RLC协议、MAC协议以及PHY协议。
根据本发明的另一个方面，提供了一种CU，该集中单元CU包括控制面单元以及用户面单元；控制面单元用于处理控制面协议，用户面单元用于处理用户面协议。
可选的，控制面单元用于处理PDCP的信令承载、无线资源管理RRM协议以及无线资源控制RRC协议，用户面单元用于处理PDCP的数据承载。
可选的，用户面单元还用于处理以下至少一种协议：RLC协议、MAC协议以及PHY协议。本发明实施例提供的方案，即提供了CU与DU之间的灵活切分以及灵活部署，又能够获取控制面和用户面分离的收益，满足了5G千差万别的业务需求，提升用户的QOE(Quality ofExperience，体验质量)。
附图说明
图1是相关技术中CU/DU的功能拆分示意图；
图2是本发明第一实施例中CU/DU以及控制面和用户面的功能划分；
图3是本发明第一实施例中对RRC和PDCP之间进行切分的CU/DU功能拆分示意图；
图4是本发明第一实施例中对PDCP和RLC之间进行切分的CU/DU功能拆分示意图；
图5是本发明第一实施例中对High RLC和Low RLC之间进行切分的CU/DU功能拆分示意图；
图6是本发明实施例中对RLC与MAC之间进行切分的CU/DU功能拆分示意图；
图7是本发明实施例中对High MAC与Low MAC之间进行切分的CU/DU功能拆分示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明涉及5G网络架构中的无线接入技术，关于RAN的CU(集中单元)，与DU(分布式单元)之间的功能划分和写作的改进，以及控制面和用户面功能分离的改进。
第一实施例
本发明实施例提供了一种无线接入网络系统，如图2所示，该无线接入网络系统包括集中单元CU以及分布式单元DU。其中，CU包括控制面单元(简称为CU-C)以及用户面单元(简称为CU-U)；控制面单元用于处理控制面协议，用户面单元用于处理用户面协议；DU用于处理除CU处理的协议之外的底层协议。其中，图2中所示的具有连接关系的各个单元之间可以进行通信。
值得说明的是，在本实施例中，CU-C以及CU-U可以分别与DU进行分离的/独立的部署，即，CU-C与DU可以处于不同的物理位置，以及，CU-U与DU可以出处于不同的物理位置。
在一个具体的实例中，对CU/DU架构的option1(选项1)，即对RRC和PDCP之间进行切分，在进行切分之前，RAN中的RRC部署在CU中，而PDCP、RLC、MAC部署在DU中。此时，UE和RAN之间的用户面协议栈均在DU中，RAN和NG core(下一代核心)网之间的用户面接口GTPU在CU-U中。在该实例中，为了兼顾RRC和PDCP之间的安全性和基于其性能的提升，将PDCP的SRB(信令承载)和DRB(数据承载)进行分离，使得PDCP的SRB部署在CU-C中，PDCP的DRB在DU。基于此，如图3所示，CU-C用于处理PDCP的SBR、RRM协议以及RRC协议，DU用于处理PDCP的DBR、RLC协议、MAC协议以及PHY协议。对于RRC和PDCP之间的拆分方法，可以类似于DC(DualConnectivity，双链接)架构中的1A架构。本实例的处理方法可以使得RAN系统可以集中的进行RRC和RRM，而用户面可以分布式的处理。且，在低时延需求的场景下，用户数据分布式处理可以更靠近用户，进而提高用户体验，减少时延以及后向传输的消耗。
在另一个具体的实例中，对CU/DU架构的option2(选项2)，即对PDCP和RLC之间进行切分，在进行切分之前，RAN中的RRC和PDCP部署在CU中；而RLC、MAC部署在DU中。为了兼顾控制功能和用户功能分离以及CU和DU单元分离，如图4所示，在本实例中，将PDCP的SRB、RRC以及RRM部署在CU-C，以及PDCP的DRB部署在CU-U，DU用于处理RLC协议、MAC协议以及PHY协议，本实例的处理方法可以在PDCP层进行数据会聚处理，且在移动性场景下，可以做到无损和无缝的移动。
对CU/DU架构的option3(选项3)，即对High RLC和Low RLC之间进行切分，具体可以如图5所示，切分后CU-C用于处理PDCP的SBR、RRM协议以及RRC协议，CU-U用于处理PDCP的数据承载以及High RLC协议，DU用于处理Low RLC协议、MAC协议以及PHY协议。对CU/DU架构的option4(选项4)，即对RLC与MAC之间进行切分，具体可以如图6所示，切分后CU-C用于处理PDCP的SBR、RRM协议以及RRC协议，CU-U用于处理PDCP的数据承载、RLC协议，DU用于处理MAC协议、PHY协议。对CU/DU架构的option5(选项5)，即对High MAC与Low MAC之间进行切分，具体可以如图7所示，切分后CU-C用于处理PDCP的SBR、RRM协议以及RRC协议，CU-U用户面单元用于处理PDCP的数据承载、RLC协议、High MAC协议，DU用于处理Low MAC、PHY协议。基于上述记载，对CU/DU架构的option6、option7以及option8进行切分具体可以是将如图7中所示的右侧的DU中的RLC、MAC以及PHY依次移至CU-C中即可，具体可以参照上述对CU/DU架构的option3、option4以及option5进行切分的过程，此处不再赘述。
第二实施例
本实施例提供了一种集中单元，即，RAN系统中的CU，该集中单元被划分为控制面单元(CU-C)以及用户面单元(CU-U)。其中，控制面单元用于处理控制面协议，用户面单元用于处理用户面协议。
在一个具体的实例中，CU-C用于处理PDCP的信令承载、无线资源管理RRM协议以及无线资源控制RRC协议，用户面单元用于处理PDCP的数据承载；在此基础上，还可以将RLC协议、MAC协议以及PHY协议中的至少一种协议划分至由该CU-U处理。
本发明实施例提供的方案，即提供了CU与DU之间的灵活切分以及灵活部署，又能够获取控制面和用户面分离的收益，满足了5G千差万别的业务需求，提升用户的QOE。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种无线接入网络系统，其特征在于，包括：
所述无线接入网络系统包括集中单元CU以及分布式单元DU；
所述CU包括控制面单元以及用户面单元；
所述控制面单元用于处理控制面协议，所述用户面单元用于处理用户面协议。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制面单元用于处理分组数据汇聚协议PDCP的信令承载、无线资源管理RRM协议以及无线资源控制RRC协议。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述DU用于处理PDCP的数据承载、无线链路层控制协议RLC协议、多路访问控制协议MAC协议以及物理层PHY协议。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户面单元用于处理PDCP的数据承载，所述DU用于处理RLC协议、MAC协议以及PHY协议。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用户面单元用于处理PDCP的数据承载以及RLC协议，所述DU用于处理MAC协议以及PHY协议。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用户面单元用于处理PDCP的数据承载、RLC协议以及MAC协议，所述DU用于处理PHY协议。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用户面单元用于处理PDCP的数据承载、RLC协议、MAC协议以及PHY协议。
8.一种CU，其特征在于，所述集中单元CU包括控制面单元以及用户面单元；
所述控制面单元用于处理控制面协议，所述用户面单元用于处理用户面协议。
9.根据权利要求8所述的CU，其特征在于，所述控制面单元用于处理PDCP的信令承载、无线资源管理RRM协议以及无线资源控制RRC协议，所述用户面单元用于处理PDCP的数据承载。
10.根据权利要求9所述的CU，其特征在于，所述用户面单元还用于处理以下至少一种协议：
RLC协议、MAC协议以及PHY协议。
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