楊立 謝峰 高波
【摘 ?要】
在B5G和6G時代,基于高頻毫米波通信的各類先進(jìn)技術(shù)將成為極大提升網(wǎng)絡(luò)容量和促進(jìn)新業(yè)務(wù)部署的關(guān)鍵使能因素。結(jié)合過去蜂窩無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)特點,設(shè)計出一種新型的無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),使得它能充分地適配高頻毫米波通信的各種特點,并能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)各層資源的更高效利用。
【關(guān)鍵詞】未來移動網(wǎng)絡(luò);無線接入網(wǎng);毫米波通信;高效靈活的資源利用
[Abstract]
In the era of B5G and 6G, various advanced techniques based on high-frequency millimeter wave communication will become the major enablers to boost the network capacity and promote the deployment of new services. Combining with the evolution characteristics of the past cellular radio access network architecture, this paper designs a new B5G RAN architecture, so that it can fully adapt to the various characteristics of high-frequency millimeter wave communications and thus realize efficient resource utilization of different network layers.
[Key words]future mobile network; RAN; millimeter wave communication; efficient and flexible resource utilization
1 ? 蜂窩無線接入網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)發(fā)展
蜂窩移動通信系統(tǒng)先后已經(jīng)歷了5代的發(fā)展,前3代的無線接入網(wǎng)架構(gòu)基本以2層式為主,即中心控制單元和基站。其中,中心控制單元是下游基站的集中控制網(wǎng)元和數(shù)據(jù)傳輸匯聚點,而基站是直接面向空口進(jìn)行無線資源管理和數(shù)據(jù)調(diào)度傳輸?shù)木W(wǎng)元。2層式架構(gòu)基于集中控制且多級分層的設(shè)計理念,有利于減輕基站實現(xiàn)的復(fù)雜度,和應(yīng)用各種集中式資源管理算法等。以圖1的第3代UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)無線接入網(wǎng)架構(gòu)為例,RNC(Radio Network Controller)無線網(wǎng)絡(luò)控制器為每個RNS單元的唯一中心控制單元,而諸多NodeB節(jié)點構(gòu)成了RNS內(nèi)的基站,它們之間通過標(biāo)準(zhǔn)化的Iub接口連接,可進(jìn)行異廠家設(shè)備的對接互操作。RNC可集中協(xié)同不同NodeB節(jié)點之間的聯(lián)合互操作,比如:軟切換、多流傳輸和鄰區(qū)干擾抑制等。
蜂窩系統(tǒng)發(fā)展到第4代E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network),為了能被快速地規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化,以滿足“移動數(shù)據(jù)流量暴增”的市場緊迫需求,設(shè)計者做出了大量的架構(gòu)簡化,如減少網(wǎng)元和狀態(tài),減少層級來縮短延時,增加集成度來降成本等。圖2出現(xiàn)了更扁平化的架構(gòu),即無任何中心控制單元,單個Aggregated eNB基站可提供終端UE和核心網(wǎng)之間的完整數(shù)據(jù)傳輸功能,各個eNB基站在邏輯地位上平等。E-UTRAN扁平化架構(gòu),雖然成功滿足了當(dāng)時業(yè)界快速完成4G系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化和移動寬帶業(yè)務(wù)廉價部署的需求,但卻失去了多級分層架構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)各類資源和不同類型業(yè)務(wù)的分層化管理處理的優(yōu)點,如網(wǎng)絡(luò)資源云化,服務(wù)策略集中化控制,移動控制錨點高位化等。
蜂窩系統(tǒng)發(fā)展到第5代NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)[1-2],無線接入架構(gòu)一方面繼承了4G的扁平化架構(gòu),即支持Aggregated gNB/ng-eNB,但同時也支持多級分層的架構(gòu),即基站CU/DU分離[3]。NG-RAN中其實也沒有類似3G系統(tǒng)那樣的中心控制單元,用于協(xié)同控制不同的基站,而只是在NG-RAN基站內(nèi)實現(xiàn)了多級分層。以圖3中的第5代NG-RAN Disaggregated gNB無線接入網(wǎng)架構(gòu)為例,CU為每個gNB基站內(nèi)的唯一集中單元,而諸多DU節(jié)點構(gòu)成了各個gNB內(nèi)的分布單元,它們之間通過高層協(xié)議分離而標(biāo)準(zhǔn)化的F1接口連接[4],可進(jìn)行異廠家設(shè)備的對接互操作。Disaggregated gNB對外呈現(xiàn)出的架構(gòu)功能和Aggregated gNB是完全一樣的,因此gNB基站的CU/DU內(nèi)部分離對外部網(wǎng)元節(jié)點是不可感知或被利用的。另外,單個gNB基站最大可支持16 384個NR服務(wù)小區(qū),因此可形成單基站較大的物理區(qū)域覆蓋,從而弱化了對gNB基站之間Xn接口的依賴,使得終端UE的移動控制錨點能盡量地維持不變。
每一代蜂窩系統(tǒng)設(shè)計的時代背景和業(yè)界條件不同。4G E-UTRAN架構(gòu)設(shè)計之初,基本只是為了人類消費者的移動寬帶類業(yè)務(wù)MBB,且面向低頻(<6 GHz)信道部署,而5G NG-RAN架構(gòu)設(shè)計一開始,就要面向世間萬物和所有可能的通信應(yīng)用(自然也包括人和傳統(tǒng)業(yè)務(wù)),它要能承載QoS屬性動態(tài)范圍更寬泛的各類移動業(yè)務(wù)(從極窄到極寬,從極小到極大),且同時面向低頻和中高頻的(>6 GHz)信道部署。在過去從4G到5G的十年發(fā)展中,人類的芯片集成應(yīng)用能力和光纖技術(shù)也得到大幅度的增強(qiáng)提升,相關(guān)硬件成本不斷地降低,這也為5G NG-RAN架構(gòu)設(shè)計提供了重要的客觀條件參考。因此下面對5G Disaggregated gNB架構(gòu)特點的分析,也能在一定程度上啟發(fā)和預(yù)示未來B5G和6G無線接入網(wǎng)新架構(gòu)的演進(jìn)或革命特點。
(1)隨著業(yè)界芯片和光纖能力的大幅度提升,出現(xiàn)了所謂巨型基站(單個gNB最大可支持16 384個NR小區(qū)),它需要極大的基帶芯片和傳輸資源做支撐。未來10年,隨著芯片和光纖能力的進(jìn)一步發(fā)展,特別是硬件成本的繼續(xù)降低,B5G新架構(gòu)應(yīng)該能支持更巨型的基站,它配備有更高的基帶芯片和傳輸資源。通常蜂窩系統(tǒng)的集成度越高,性能會越穩(wěn)定,綜合成本也會變得越低。
(2)不同時延敏感協(xié)議驅(qū)動RAN功能的分離。RAN節(jié)點中的各個協(xié)議功能模塊對時延的敏感程度不同,5G NG-RAN最終選擇以PDCP/RLC層為CU/DU分離邊界,把對時延不敏感的RRC/RRM/SDAP/PDCP等協(xié)議模塊放在CU內(nèi),而把對時延敏感的RLC/MAC/PHY等協(xié)議放在DU內(nèi)。面向終端UE,CU內(nèi)的資源配置也被稱為錨點配置/資源(Termination Point Config/Resource),而DU內(nèi)的資源配置也被稱為小區(qū)組配置/資源(Cell Group Config/Resource)。未來上述時延敏感驅(qū)動的RAN功能分離會繼續(xù)存在,但可能會出現(xiàn)更多的CU/DU分離邊界。在5G初始研究階段,針對不同CU/DU分離方式的優(yōu)劣已有大概分析,大致有圖4中的幾種典型選項。5G標(biāo)準(zhǔn)目前已支持的CU/DU高層分離(F1接口)對應(yīng)著圖4中的Option2選項,屬于高層協(xié)議分離;而業(yè)界對如何標(biāo)準(zhǔn)化Option6/7/8也很感興趣,它們屬于低層協(xié)議分離,3GPP暫不支持標(biāo)準(zhǔn)化接口。
(3)不同RAT(Radio Access Technology)在CU單元錨點層進(jìn)行功能和協(xié)議融合。無論E-UTRA還是NR,它們的RAT特征差異主要體現(xiàn)在DU內(nèi),而在CU錨點層都支持相同的協(xié)議,如NR SDAP/PDCP。盡管E-UTRA的RRC(TS36.331)和NR的RRC(TS38.331)有較大的規(guī)范方面差別,但TS38.331正在努力做到后向包裹和兼容TS36.331內(nèi)容[5-6]。CU單元錨點層協(xié)議的融合,有利于統(tǒng)一制定RRM策略和深化不同RAT之間的耦合度和聯(lián)合操作。未來,B5G的CU將仍然會是一個多RAT深度融合的錨點層。
(4)對DU架構(gòu)部署和復(fù)雜度的抑制。盡管DU內(nèi)部不同的協(xié)議實體對時延敏感也大有不同,但5G不再進(jìn)行更細(xì)的功能分離,DU自身也不具備太多的本地智能和決策權(quán),更多依賴于CU的管控。相鄰DU節(jié)點之間無直接接口的定義,即相鄰DU之間的任何信息交互必須通過所屬CU進(jìn)行中轉(zhuǎn)協(xié)同。單個邏輯DU節(jié)點只能歸屬于唯一CU實體,不能同時和多個邏輯CU單元建立F1接口連接實例。DU實體并不包含RF天線射頻等模塊,因此DU也是一個純數(shù)字基帶處理單元。未來,為了能更高效地適配高頻毫米波通信的特點,B5G架構(gòu)可能會減輕對DU架構(gòu)部署和復(fù)雜度的抑制。
在未來B5G和6G無線接入網(wǎng)新架構(gòu)中,上述幾個特點會在某種程度上被繼承延續(xù)或拓展。此外,由于B5G和6G移動通信系統(tǒng),將實現(xiàn)對更多高頻毫米波資源的開發(fā)利用,因此B5G毫米波通信無線接入網(wǎng)新架構(gòu)必定會有其新的特點。
2 ? 毫米波通信對無線接入網(wǎng)架構(gòu)的影響
相比低頻載波資源(<6 GHz),毫米波通信的路損衰減和易被遮擋效應(yīng)非常地強(qiáng)烈,這使得部署在毫米波上的服務(wù)小區(qū),常常以Small Cell(服務(wù)半徑<30 m)的形態(tài)存在[7-9]。在5G時代,通過MR-DC(Multi-Radio Dual Connectivity)雙連接的工作架構(gòu)[10],NG-RAN系統(tǒng)可依托于低頻的宏小區(qū)去輔助聚合利用高頻的毫米波Small Cell資源,但這種方式以熱點容量增強(qiáng)為主要目的,高頻毫米波小小區(qū)不需要連續(xù)地覆蓋,或被終端UE穩(wěn)定地抓網(wǎng)駐留,終端UE的主服務(wù)小區(qū)Pcell必須建立在低頻的宏小區(qū)層上。為了擺脫對低頻宏小區(qū)的依賴,使得終端UE能獨立穩(wěn)定地駐留服務(wù)在毫米波小小區(qū)層上,毫米波小小區(qū)必須要能連續(xù)地覆蓋部署且提升UE抓網(wǎng)能力,終端UE的主服務(wù)小區(qū)Pcell要能穩(wěn)定建立在高頻毫米波小小區(qū)層上。如此,這使得毫米波小小區(qū)的部署個數(shù),相比過去低頻宏小區(qū)將極大地增加,同時每個毫米波小小區(qū)內(nèi)終端UE個數(shù)的分布,也會更不均勻且動態(tài)變化較大,如有的小小區(qū)完全閑置,而有的則聚集了大量用戶。如果繼續(xù)采用海量Aggregated小基站的扁平化部署(更多依賴類似Xn接口),會造成巨大的小基站個數(shù)和部署運維成本,且各個毫米波小基站內(nèi)的資源無法得到充分地利用。因此采用類似5G Disaggregated大基站的多級分層架構(gòu)(更多依賴F1接口)更為合適。在Disaggregated大基站的架構(gòu)下,單個CU可覆蓋很大的物理區(qū)域,因此大量終端UE的錨點可盡量維持不變,無需在不同基站之間頻繁地遷移;此外CU內(nèi)的“錨點配置/資源”可被云化被大覆蓋范圍所共享。DU內(nèi)的“小區(qū)組配置/資源”仍然被限定在相對較小的覆蓋區(qū)域內(nèi),只能被所轄的少量終端UE所共享,這會導(dǎo)致DU內(nèi)的基帶資源閑置和低效利用,因此B5G新架構(gòu)需解決這個問題,以提升低層基帶資源的云化共享程度。此外,5G NG-RAN不支持跨不同DU單元的聯(lián)合小區(qū),因此跨DU不同服務(wù)小區(qū)之間的邊界感很強(qiáng)烈。
毫米波通信通常以多天線MIMO和波束賦形技術(shù)為基礎(chǔ),必定依賴于更多的RF射頻和多天線資源[7-9]。隨著空口工作帶寬和MIMO流數(shù)的急劇增加,網(wǎng)絡(luò)地面回程(Backhaul)和前程(Fronthaul)傳輸資源也必須要相應(yīng)的配套增加,否則無法有效配合工作。在未來B5G和6G時代,以高速光纖為代表的高品質(zhì)傳輸資源,將更易于獲得且成本越來越能承受。今天基于各個廠家的產(chǎn)品私有實現(xiàn),如C-RAN架構(gòu)中,DU單元(也稱為BBU等)和射頻單元RU(Radio Unit,也稱為RRU,RRH,AAU等),已可基于(e)CPRI類接口協(xié)議進(jìn)行分離部署操作,于是RU可部署在更貼近終端UE的地方。C-RAN架構(gòu)可理解為是一種較單一且底層的功能切割分離,(e)CPRI類接口協(xié)議基于光纖工作,在不斷得到實際部署和應(yīng)用驗證后,它們的技術(shù)已趨于完善,在B5G和6G時代有望得到更進(jìn)一步地開放和標(biāo)準(zhǔn)化。因此,B5G毫米波通信的新架構(gòu)必須要得到充裕的RF射頻,天線和光纖傳輸資源的能力支撐,否則并不能實用。
隨著毫米波小小區(qū)和RU單元物理尺寸的進(jìn)一步縮小,毫米波網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點和終端UE的物理邊界將變得越來越模糊[10]。在5G時代,集成式接入回程技術(shù)IAB(Integrated Access and Backhaul)已使得某些特殊終端UE能扮演IAB Node的角色,為其它普通終端UE提供無線接入服務(wù),以層2中繼Relay的方式接入網(wǎng)絡(luò)。在B5G和6G時代,隨著毫米波通信的深度部署,反射智能面板RIS(Reflective Intelligent Surface)和大智能面板LIS(Large Intelligent Surface)此類射頻反光板技術(shù)將會用于對毫米波信道和傳輸性能的改善,如規(guī)避遮擋,增強(qiáng)覆蓋等。RIS和LIS單元在架構(gòu)方面,既可屬于網(wǎng)絡(luò)側(cè)RU單元,從而可被網(wǎng)管OAM系統(tǒng)直接管控,如角度調(diào)節(jié),功率放大,信號再生等,同時也可屬于終端側(cè)RU單元,此時它們無法被網(wǎng)管OAM直接管控。此外,某些特殊終端UE的RF射頻和天線資源同樣也可構(gòu)成毫米波泛在分布式天線的一部分,為其它普通終端UE提供毫米波信號的中繼轉(zhuǎn)發(fā),這些來自輔助終端UE的RF射頻和天線資源(可暫時都稱為Doner-RU單元)也需要能被B5G網(wǎng)絡(luò)節(jié)點動態(tài)地管控利用。
上述3大方面的主要影響如圖5所示。綜上所述,B5G毫米波通信無線接入網(wǎng)新架構(gòu),必須要能支持更大基站CU/DU分離方式,除了CU單元內(nèi)的資源能繼續(xù)被大范圍云化共享,不同DU單元之間也最好能做到資源的云化共享。B5G新架構(gòu)中DU和RU單元之間的接口將可能會更為開放,DU要能對眾多泛在的RU單元做動態(tài)的聯(lián)合利用和智能強(qiáng)管控配置,還要能對Doner-RU單元進(jìn)行強(qiáng)管控和動態(tài)聯(lián)合協(xié)作,不再單純靜態(tài)地依賴于OAM網(wǎng)管配置。從對接口信令的影響角度看,毫米波通信將更多依賴于L1或L2的低層協(xié)議信令,如PHY DCI和MAC CE命令(可由DU本地智能控制),它比L3 RRC信令(由CU控制)或網(wǎng)管命令能更動態(tài)快速地適配快變的毫米波通信環(huán)境,以進(jìn)一步提升移動通信效率和用戶體驗。
3 ? B5G毫米波通信無線接入網(wǎng)絡(luò)的新架構(gòu)設(shè)計
圖6是基于5G NG-RAN分離架構(gòu)而演變出的B5G RAN毫米波無線接入網(wǎng)新架構(gòu)。B5G毫米波基站仍然被分離成3種基本單元:CU(集中單元)、DU(分布單元)、RU(射頻單元),它們之間的各個接口本文暫用RNI-X分別來標(biāo)識。相鄰CU單元之間的接口用RNI-1來標(biāo)識,它類似5G中的Xn接口;上游CU和下游DU單元之間的接口用RNI-2來標(biāo)識,它類似5G中的F1接口;相鄰DU單元之間的接口用RNI-3來標(biāo)識,5G不支持該接口和相關(guān)功能,但B5G可考慮支持,以實現(xiàn)跨不同DU單元資源共享和工作協(xié)同,從而單個B5G本地小區(qū)可以由不同的DU聯(lián)合覆蓋構(gòu)成。上游DU和下游RU單元之間的接口用RNI-4來標(biāo)識,它類似(e)CPRI接口,B5G可考慮進(jìn)一步開放和標(biāo)準(zhǔn)化該接口,單個RU單元可同時被多個不同的DU單元所轄和動態(tài)強(qiáng)管控,因此更易于構(gòu)建跨不同DU的虛擬小區(qū)。上游DU和下游Doner-RU單元之間的接口用RNI-5來標(biāo)識,5G中無該標(biāo)準(zhǔn)化接口,它類似Uu空口,但協(xié)議棧終結(jié)于DU實體而非CU,單個Doner-RU單元也可同時被多個不同的DU所轄且動態(tài)強(qiáng)管控。
B5G RAN中的CU單元仍然承載著對時延不敏感的協(xié)議處理模塊,而DU單元仍然承載著對時延敏感的協(xié)議處理模塊。相比5G架構(gòu)中必須通過所屬CU繞環(huán),RNI-3新接口應(yīng)建立在高速大帶寬的光纖承載之上,可快速傳遞交互相鄰DU間的數(shù)據(jù)包和各自工作/資源狀態(tài)。RNI-4新接口也應(yīng)建立在高速大帶寬的光纖承載之上,使得DU能快速動態(tài)強(qiáng)管控所轄的RU單元和快速反饋RU單元的工作/資源狀態(tài)信息。RNI-5新接口應(yīng)建立在高速空口RB承載之上,使得DU能快速動態(tài)強(qiáng)管控所轄的Doner-RU單元和快速反饋Doner-RU單元的工作/資源狀態(tài)信息。
綜上所述,該B5G RAN毫米波無線接入網(wǎng)新架構(gòu)既繼承了5G NG-RAN架構(gòu)的主要特點,又引入了一些針對毫米波通信的新特點,主要通過引入新開放接口,強(qiáng)化低層節(jié)點單元之間的高效協(xié)作和資源共享。在對終端UE數(shù)據(jù)傳輸和移動性控制方面,盡量維持上層CU錨點不變,而低層的DU和RU服務(wù)單元可更靈活地自主切換遷移和協(xié)作。該B5G RAN毫米波無線接入網(wǎng)新架構(gòu)的特點可概括為下面幾點。
3.1 ?深入的多級分層協(xié)作
由于單個毫米波小小區(qū)的覆蓋很小,為了減輕終端UE移動所帶來的錨點頻繁遷移和信令風(fēng)暴,將移動控制錨點固定在單個或有限的高層CU單元內(nèi)很合適,且有利于CU內(nèi)資源云化被大物理范圍所共享。相鄰DU單元之間應(yīng)能快速地協(xié)作和協(xié)同,構(gòu)建聯(lián)合服務(wù)小區(qū),這樣不同DU所轄服務(wù)小區(qū)的邊界感才會減輕,也有利于DU內(nèi)資源的云化被共享。眾多RU和Doner-RU單元應(yīng)能形成霧化分布式天線部署,被多個不同DU單元聯(lián)合動態(tài)地調(diào)用和配置。
3.2 ?資源的云化霧化共享
B5G毫米波基站架構(gòu)的多級分層化,帶來最直接的效果就是:各層網(wǎng)絡(luò)資源更容易被云化和霧化共享式利用。在毫米波小小區(qū)群的部署下,終端UE的分布將更為動態(tài)且變化劇烈。如果沒有資源的云化和霧化,大量毫米波基站側(cè)的基帶和射頻天線資源會被閑置或低效地利用。終端用戶的通信體驗也難以做到長時間內(nèi)的平滑一致。過去,低頻蜂窩小區(qū)的部署屬于比較靜態(tài)且定形的,在B5G毫米波新架構(gòu)的支持下,毫米波小小區(qū)的部署和使用將呈現(xiàn)更加的動態(tài)且弱定形/不定形,終端UE將盡量地被服務(wù)在虛擬小區(qū)群的中心位置,以真正實現(xiàn)所謂User Centric服務(wù)[10]。
3.3 ?終端和智能平面輔助
毫米波通信最大的技術(shù)挑戰(zhàn)是覆蓋問題,而不是容量和干擾問題。隨著LIS和RIS等技術(shù)的發(fā)展,它們將很可能在B5G毫米波通信下大顯身手。本質(zhì)上,無論網(wǎng)絡(luò)側(cè)部署的智能反射面板,還是終端側(cè)提供的RF天線資源,都是分布式天線陣列協(xié)作的某種形式。這些分布式天線群,將在DU的智能強(qiáng)管控下實現(xiàn)對毫米波信道的改善利用和對終端UE覆蓋質(zhì)量的增強(qiáng)。因此毫米波通信新架構(gòu)必須要能支持低層協(xié)議單元之間的協(xié)作協(xié)同,以快速適配快變的毫米波信道。
4 ? 新架構(gòu)部署應(yīng)用示例和總結(jié)
如圖7所示,某終端UE可以連接和被服務(wù)于L3錨點單元CU和L2錨點單元DU1/DU2。CU基帶能力配備足夠的大(如能支持10萬+個毫米波小小區(qū)部署),能覆蓋很大的物理區(qū)域。圖7中的F2類似5G中F1的接口功能(不再詳述),H1類似(e)CPRI的接口功能(不再詳述),F(xiàn)3為相鄰DU單元之間的新開放接口,DU1和DU2各自產(chǎn)生的動態(tài)管控命令(如MAC CE,PHY DCI)和協(xié)議數(shù)據(jù)包,可快速地在F3新接口上傳遞。R1為DU和Doner-RU(也可以是LIS或RIS單元)之間的新開放接口,DU1可以通過R1新接口直接管控和利用各個Doner-RU單元。
某時刻T1,當(dāng)前L2主錨點DU1控制利用了自己所轄RU1-1/RU1-2/RU2-1內(nèi)紅色的RF射頻天線單元和Doner-RU單元,它們聯(lián)合著為UE提供著數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。隨著UE的物理移動或毫米波信道變化,在時刻T2,UE的L2主錨點從DU1遷移到DU2,新L2主錨點DU2控制利用了自己所轄RU2-1/RU2-2/RU1-2內(nèi)藍(lán)色的RF射頻天線單元,它們聯(lián)合著為UE繼續(xù)提供著數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。DU1和DU2新舊錨點之間的上下文遷移和控制命令可直接通過F3接口快速地傳輸實現(xiàn),也可采取DU2預(yù)配置先去激活后再快速激活,或DU1/DU2雙連接激活的工作方式。
上述從T1到T2的變化過程中,F(xiàn)3-C接口支持L2新舊錨點的建立修改刪除遷移變更和控制命令的快速傳遞,F(xiàn)3-U接口還支持相鄰DU之間的協(xié)議數(shù)據(jù)包快速轉(zhuǎn)發(fā)。L2新舊錨點DU單元直接通過各自的L2或L1命令對UE進(jìn)行空口(重)配置和RF射頻天線單元的強(qiáng)管控。L3錨點單元CU只需感知L2 DU新舊錨點的遷移變更,而無需感知底層RU的變化。
上述B5G毫米波通信新架構(gòu)部署的優(yōu)點有:整個移動過程中,UE的L3錨點單元CU基本不變,因此不會觸發(fā)和核心網(wǎng)的流程消息和安全密鑰等更新操作;DU直接高效強(qiáng)管控著眾多RU單元的配置和使用,因此不會觸發(fā)過多的空口RRC信令;相鄰DU基帶資源可以彼此共享被聯(lián)合更均衡地利用,UE可被盡量服務(wù)在跨不同DU的虛擬小區(qū)的中心位置,獲得更好的覆蓋質(zhì)量,小區(qū)邊界感也隨之減弱??傊?,該B5G新架構(gòu)能更好地適配毫米波通信的新特點和未來業(yè)界的技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,能更好地提供網(wǎng)絡(luò)各層資源利用率和用戶通信服務(wù)質(zhì)量體驗。
5 ? 結(jié)束語
文章回顧了3GPP近幾代蜂窩移動通信系統(tǒng)無線接入網(wǎng)架構(gòu)的發(fā)展,系統(tǒng)梳理了其相關(guān)演進(jìn)脈絡(luò)和無線生態(tài)背景變遷。隨著未來毫米波技術(shù)的成熟引入和廣泛應(yīng)用,B5G和6G無線接入網(wǎng)在架構(gòu)層面也需要做出相應(yīng)的適配和進(jìn)化,以充分發(fā)揮出其技術(shù)價值潛力。未來蜂窩系統(tǒng)的無線接入網(wǎng)的架構(gòu)需要能支持更深入的多級分層協(xié)作,更好的資源的云化霧化共享和終端智能平面的輔助等,通過這些新特征的架構(gòu)實現(xiàn),可以更好地支撐毫米波無線通信的效率和各種優(yōu)勢特點。因此本文拋磚引玉,旨在促進(jìn)業(yè)界同行一起探討這一關(guān)鍵問題,從而為后續(xù)毫米波通信產(chǎn)業(yè)的商業(yè)應(yīng)用奠定工程基礎(chǔ)。
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