Về nguyên tắc, nhiều sự kết hợp giữa phân chia theo chiều dọc và chiều ngang có khả năng đáp ứng các yêu cầu 5G, nhưng chỉ một tập con có vẻ phù hợp thực tế. Để kết tinh các tùy chọn chính, các chức năng mạng trong cả CP và UP có thể được nhóm thành các khối sau, trong đó các thực thể mạng logic trong 5G rất có thể sẽ được bao gồm:
+ Các chức năng CP:
• CP-H: Các chức năng không đồng bộ như ICIC, chức năng RRC, v.v.; • CP-L: Chức năng đồng bộ như cấu hình ô, lập lịch MAC và điều khiển lớp PHY.
+ Các chức năng UP:
• UP-H: QoS/thực thi lát cắt, PDCP (có thể cũng là các phần không đồng bộ của RLC);
• UP-M: Phần còn lại của RLC, MAC và lớp PHY cao hơn, ít nhất là che phủ (giải) mã hóa, (giải) xáo trộn, v.v. (tùy thuộc vào sự phân chia theo chiều ngang chính xác).
• UP-L: Phần còn lại của PHY, ít nhất bao gồm (i) FFT, chèn tiền tố chu trình, v.v.
Hình 2.11 mô tả các tùy chọn phân chia tổng thể có liên quan nhất.
Hình a) tương ứng với một BS độc lập cổ điển trong đó chức năng RAN hoàn chỉnh được đặt tại các điểm phân tán, được gọi là RAN phân tán (D-RAN).
Hình b) thể hiện mức độ tập trung lớn, đặc biệt là tất cả các chức năng của CP. Sự khác biệt đối với RAN tập trung cổ điển (C-RAN) là phần dưới của PHY UP đặt ở
39
DU, tương ứng với bất kỳ tùy chọn phân tách nào và giảm mạnh các yêu cầu về tốc độ dữ liệu trên giao diện FH.
Hình c) cho thấy sự phân chia lớp cao hơn, trong đó chỉ tập trung phần không đồng bộ (không theo thời gian thực) của UP và các phần ít quan trọng hơn về thời gian của các chức năng CP. Hình này dựa trên các tùy chọn phân chia theo chiều ngang 2 (phân tách giữa PDCP và RLC) hoặc 3 (tách trong RLC). Tất cả các chức năng quan trọng về thời gian, bao gồm cả bộ lập lịch MAC, đều được đặt tại DU, cho phép giảm bớt các yêu cầu về thời gian trên các giao diện đối với CU, sao cho các chức năng này cũng có thể dựa trên BH không lý tưởng hoặc đường truyền tự xử lý vô tuyến. Vì trong hình này, CU chỉ chứa các chức năng không đồng bộ (không theo thời gian thực).
Hình 2.11. Các lớp phân chia tổng thể có vẻ phù hợp nhất trong 5G RAN.
3GPP sử dụng lựa chọn c) cho NR Rel.15, trong đó các chức năng RRC và PDCP được tập trung và RLC, MAC và PHY được phân tán, với giao diện F1 ở giữa và có thể với sự phân chia thêm chức năng lớp cao hơn thành CP (F1-C) và UP (F1-U), liên quan đến giao diện El đã đề cập.
40
Bất kể lựa chọn b) hay c) được chọn, có thể tích hợp cơ sở hạ tầng điện toán biên (MEC) di động hoặc đa truy cập vào CU để phục vụ các ứng dụng quan trọng về độ trễ. Phương pháp CU cũng có một lợi thế lớn đối với việc xử lý tính di động. Nếu một UE đang di chuyển trong phạm vi của các vị trí ăng-ten thuộc về một CU, tính di động chỉ được xử lý CU trong nội bộ, ví dụ: thông qua chuyển mạch UP nhanh dẫn đến thời gian gián đoạn chuyển giao thấp vì độ trễ thấp giữa các thành phần liên quan và tránh báo hiệu RAN/CN. Điều này đặc biệt có lợi cho các triển khai siêu mật độ (ví dụ: sử dụng băng tần mmWave), nơi số lượng sự kiện di động thường cao.
Lưu ý rằng độc lập với các tùy chọn phân tách và các thực thể logic kết quả được mô tả trong Hình 2.11, vị trí vật lý của các chức năng RAN được tối ưu hóa động dựa trên các yêu cầu dịch vụ. Ví dụ: CP trong CU được đặt gần với DU hoặc thậm chí cùng vị trí với DU này để hỗ trợ các dịch vụ URLLC. Mặt khác, UP trong CU được tập trung tại một trung tâm dữ liệu khu vực để triển khai đám mây hiệu quả và hỗ trợ đa kết nối và các kịch bản liên kết khác.
Việc tách CU và DU dẫn đến một kiến trúc phân cấp cho các hệ thống 5G , cũng cho phép các khái niệm RRM phân cấp. RRM trung tâm đặt tại CU sau đó có thể điều phối các chức năng lớp dưới trên nhiều DU, đối với tính di động, nhiễu và điều phối tải giữa các DU. RRM cục bộ đặt tại các DU sẽ xử lý các tham số vụ thể và thay đổi nhanh ở các lớp thấp, ví dụ, để lập lịch và điều khiển công suất ở mức khối tài nguyên (RB). Nói cách khác, RRM trung tâm sẽ xử lý thông tin cấp cao, ít nhạy cảm về thời gian hơn và các chức năng mạng được điều phối nhiều hơn cho tương tác của nhiều DU. Các chức năng RRM trung tâm chung cho sự phối hợp cấp cao bao gồm:
• Nhận cuộc gọi: cho phép các tài nguyên cần thiết được điều phối và dành riêng trong các DU;
• Lựa chọn ô: chọn DU phục vụ tốt nhất theo UE và yêu cầu dịch vụ;
• Cân bằng tải giữa các ô: cân bằng giữa các công việc sử dụng và hiệu năng của ô
41
• Đa kết nối: chọn các ô phục vụ và chế độ truyền dẫn của các ô.