W kontekście sieci bezprzewodowych 5G (piątej generacji) terminy „RU” (jednostka radiowa) i „DU” (jednostka rozproszona) reprezentują elementy architektury sieci dostępu radiowego (RAN). Jednostki te odgrywają odrębne, ale wzajemnie powiązane role w ułatwianiu komunikacji pomiędzy sprzętem użytkownika (UE) a siecią rdzeniową. Oto szczegółowe wyjaśnienie różnic między RU i DU w 5G:
- RU (jednostka radiowa):
- Definicja:
- RU, czyli jednostka radiowa, to podstawowy element sieci RAN 5G odpowiedzialny za przetwarzanie sygnału o częstotliwości radiowej (RF). Jest częścią rozproszonej architektury sieci 5G i zwykle jest zlokalizowana w miejscu anteny lub w jej pobliżu.
- Kluczowe funkcje:
- Przetwarzanie sygnału radiowego: RU obsługuje funkcje przetwarzania sygnału radiowego, w tym modulację, demodulację, kształtowanie wiązki i inne zadania związane z warstwą fizyczną protokołu komunikacyjnego.
- Przetwarzanie pasma częstotliwości: RU jest odpowiedzialne za przetwarzanie sygnałów w określonych pasmach częstotliwości, w zależności od scenariusza wdrożenia. Obsługuje technologię wielu wejść i wielu wyjść (MIMO), aby zwiększyć wydajność widmową i ogólną wydajność sieci.
- Interfejs antenowy: RU łączy się z antenami, ułatwiając transmisję i odbiór sygnałów pomiędzy siecią a sprzętem użytkownika.
- Elastyczność wdrożenia:
- RU można wdrożyć w sposób rozproszony, co pozwala na elastyczność w rozmieszczeniu jednostek przetwarzania radiowego w sieci. Ta rozproszona architektura przyczynia się do wydajnego zarządzania zasobami radiowymi.
- Przykładowa konfiguracja:
- W konfiguracji masowej MIMO wiele jednostek RU z układami anten współpracuje w celu zapewnienia lepszego zasięgu, pojemności i szybkości transmisji danych w danej komórce.
- Definicja:
- DU (jednostka rozproszona):
- Definicja:
- DU, czyli jednostka rozproszona, to kolejny istotny element architektury RAN 5G. Obsługuje funkcje niższego poziomu związane z przetwarzaniem radiowej sieci dostępowej.
- Kluczowe funkcje:
- Przetwarzanie pasma podstawowego: DU jest odpowiedzialny za przetwarzanie pasma podstawowego, które obejmuje funkcje takie jak kodowanie kanału, dekodowanie, modulacja i demodulacja. Działa w połączeniu z funkcjami wyższego poziomu zarządzanymi przez Jednostkę Centralną (CU).
- Zarządzanie zasobami radiowymi: DU zarządza zasobami radiowymi, zapewniając efektywne wykorzystanie dostępnego widma i koordynując pracę z innymi elementami sieci w celu uzyskania optymalnej wydajności.
- Interfejs z CU: DU łączy się z Jednostką Centralną (CU) w celu wymiany informacji i koordynowania zarządzania zasobami radiowymi. Podział funkcjonalny pomiędzy DU i CU pozwala na bardziej elastyczną i skalowalną architekturę sieci.
- Elastyczność wdrożenia:
- Podobnie jak RU, DU jest przeznaczony do wdrażania rozproszonego, przyczyniając się do ogólnej elastyczności i skalowalności architektury RAN 5G.
- Przykładowa konfiguracja:
- W przypadku wdrożenia zwirtualizowanej sieci RAN (vRAN) funkcje DU można wdrożyć jako oprogramowanie działające na sprzęcie ogólnego przeznaczenia, co pozwala na większą elastyczność i opłacalność wdrażania sieci.
- Definicja:
- Różnice:
- Funkcjonalność:
- RU: Koncentruje się głównie na przetwarzaniu sygnału radiowego, modulacji/demodulacji i zadaniach kształtowania wiązki w warstwie fizycznej protokołu komunikacyjnego.
- DU: Koncentruje się głównie na przetwarzaniu pasma podstawowego, zarządzaniu zasobami radiowymi i koordynacji z jednostką centralną (CU) w celu bardziej efektywnego wykorzystania zasobów radiowych.
- Warstwa przetwarzania:
- RU: Zajmuje się funkcjami warstwy fizycznej, przetwarzając sygnały radiowe na poziomie RF.
- DU: Obsługuje funkcje niższej warstwy związane z przetwarzaniem pasma podstawowego, współpracując z funkcjami wyższej warstwy zarządzanymi przez CU.
- Lokalizacja wdrożenia:
- RU: Zazwyczaj umiejscowiony w miejscu anteny lub w jej pobliżu, blisko fizycznych sygnałów radiowych.
- DU: Można wdrożyć w sposób rozproszony w sieci, obsługując funkcje przetwarzania pasma podstawowego z dala od lokalizacji anteny.
- Korelacja:
- RU: Łączy się bezpośrednio z antenami w celu transmisji i odbioru sygnału.
- DU: Łączy się z CU i może także łączyć się z RU w celu skoordynowanego przetwarzania.
- Skalowalność i elastyczność:
- RU: Przyczynia się do skalowalności i elastyczności sieci, umożliwiając rozproszone wdrażanie w pobliżu anten.
- DU: Zwiększa skalowalność i elastyczność poprzez rozproszone wdrażanie, współpracując z CU w celu wydajnego zarządzania zasobami.
- Funkcjonalność:
Podsumowując, RU i DU są integralnymi składnikami sieci 5G RAN, przy czym RU koncentruje się na przetwarzaniu sygnału radiowego w warstwie fizycznej, a DU obsługuje funkcje niższej warstwy związane z przetwarzaniem pasma podstawowego i zarządzaniem zasobami. Współpraca między tymi jednostkami przyczynia się do ogólnej wydajności, elastyczności i skalowalności architektury sieci 5G.