In drahtlosen 5G-Netzwerken (fünfte Generation) ist die gNB-Architektur (gNodeB) auf Flexibilität und Skalierbarkeit ausgelegt. Es umfasst die gNB DU (Distributed Unit) und die gNB CU (Centralized Unit), die jeweils bestimmte Funktionen innerhalb des Funkzugangsnetzwerks erfüllen. Hier finden Sie eine detaillierte Erklärung der Unterschiede zwischen gNB DU und gNB CU:
- gNB DU (Distributed Unit):
- Funktionalität:
- Der gNB DU ist für die Abwicklung untergeordneter Funktionen des Funkzugangsnetzwerks verantwortlich. Dazu gehören Aufgaben im Zusammenhang mit der physikalischen Schicht, wie Modulation/Demodulation, Beamforming und Ressourcenmanagement.
- DU ist hauptsächlich an der Verarbeitung und Verwaltung der vom gNB empfangenen und gesendeten Funksignale beteiligt, um eine effiziente Nutzung der Funkressourcen sicherzustellen.
- Standort:
- Der gNB DU ist physisch verteilt und befindet sich näher an den Funkantennenelementen. Es kann am Mobilfunkstandort oder Funkstandort eingesetzt werden und ermöglicht so eine bessere Nähe zu den Hochfrequenzkomponenten (RF).
- Vorteile:
- Durch die Verteilung von Funktionen auf niedrigerer Ebene an die DU erhält die gNB-Architektur Vorteile wie reduzierte Latenz, verbesserte Ressourcennutzung und die Fähigkeit, massive MIMO-Technologien (Multiple-Input Multiple-Output) effektiv zu unterstützen.
- Schlüsselaspekte:
- Arbeitet eng mit der gNB CU zusammen, um Funkressourcen zu verwalten und die Leistung des Funkzugangsnetzwerks zu optimieren.
- Kann flexibel eingesetzt werden, um verschiedene Einsatzszenarien abzudecken, einschließlich Szenarien mit hoher Verkehrsdichte.
- Funktionalität:
- gNB CU (Zentralisierte Einheit):
- Funktionalität:
- Die gNB CU ist für die Verwaltung übergeordneter Funktionen im Funkzugangsnetzwerk verantwortlich. Es übernimmt Aufgaben im Zusammenhang mit der Funkressourcenkontrolle, der Benutzermobilität und dem Verbindungsmanagement.
- CU ist an der Koordination und Steuerung mehrerer gNB-DUs beteiligt, um eine nahtlose Kommunikation sicherzustellen und die Gesamtleistung des Funkzugangsnetzwerks zu optimieren.
- Standort:
- Die gNB-CU ist normalerweise zentralisiert und weiter vom Funkstandort entfernt. Es kann in einem zentralen Rechenzentrum oder Netzwerkkern bereitgestellt werden und bietet einen zentralen Punkt für die Verwaltung mehrerer DUs.
- Vorteile:
- Durch die Zentralisierung übergeordneter Funktionen verbessert die gNB CU die Koordination und Verwaltung mehrerer DUs, was zu effizienteren Netzwerkoperationen, einer verbesserten Ressourcenzuweisung und einer besseren Optimierung der Benutzerverbindungen führt.
- Schlüsselaspekte:
- Verwaltet Funktionen zur Steuerung von Funkressourcen, einschließlich Mobilitätsmanagement, Verbindungsaufbau und Gesamtkoordination von Ressourcen zwischen mehreren DUs.
- Unterstützt effiziente Lastausgleichs- und Ressourcenzuweisungsstrategien in einer Netzwerkbereitstellung mit mehreren gNB-DUs.
- Funktionalität:
- Funktionale Aufteilung:
- Die Funktionstrennung zwischen gNB CU und gNB DU ermöglicht eine flexiblere und skalierbarere Funkzugangsnetzwerkarchitektur.
- Die funktionale Aufteilung ermöglicht einen modularen Ansatz für die Netzwerkbereitstellung und erleichtert Upgrades und Optimierungen unabhängig im DU oder CU basierend auf den Netzwerkanforderungen.
- Koordination und Zusammenarbeit:
- Die gNB CU und die gNB DU arbeiten koordiniert zusammen, um den effektiven Betrieb des Funkzugangsnetzwerks sicherzustellen. Die DU verwaltet Funktionen niedrigerer Schichten näher an den Funkelementen, während die CU Funktionen höherer Schichten verwaltet und mehrere DUs koordiniert, um die Netzwerkleistung zu optimieren.
- Netzwerk-Slicing:
- Die gNB-Architektur mit ihrer Aufteilung in CU und DU unterstützt Network Slicing. Network Slicing ermöglicht die Erstellung virtualisierter, isolierter Netzwerke, die auf bestimmte Anwendungsfälle oder Dienste zugeschnitten sind.
Zusammenfassend stellen gNB DU und gNB CU zwei Schlüsselkomponenten in der 5G-Funkzugangsnetzwerkarchitektur dar. Die DU verwaltet Funktionen niedrigerer Schichten näher an den Funkelementen, während die CU Funktionen höherer Schichten verwaltet und mehrere DUs koordiniert, um die Netzwerkleistung zu optimieren.