Castle on a Cloud

在 5G 的架構中, 如前所述, 將原有的基地台拆分成: CU-DU-RU 的架構, 透過將基地台網元 (Network Element) 拆分並虛擬化, 一方面可以開創 vRAN (virtual RAN) 的應用, 將硬體搬移至雲端中心, 另一方面, 也讓網元間的拓譜更加彈性, 例如: 1 CU- 1DU- 4 RU 的架構, 而這些 RU, 在一開始時做的框架中, 擁有單獨的 Cell ID,  可以看做一個獨立的小基站, 只是分享背後的 CU-DU 運算資源, 在不同 RU 之間也需要進行對應的換手. 另一方面, 在 multi-TRP 架構中, 數個 RU 分享同一個 Cell ID, (TRP: Transmission Reception Point, 3GPP 定義的傳收點, 本文中可視為 RU) 因此, 不同的 RU 訊號, 可以縫合成為同一個 Cell, 透過 multi-TRP 的架構, 電信商可以提供低成本的訊號覆蓋. 來自:  https://ictjournal.itri.org.tw/xmdoc/cont?xsmsid=0M236556839091904564&sid=0N082511426278192757 相較原有每個 RU 都是單獨個體的架構, multi-TRP 架構最大的好處在於換手的消除, 減少使用者在不同 RU 間的延遲, 此外, 由於 RU 之間傳輸相同的訊號, 使用者將無間斷地享用較佳的 RU 服務, 不會受限於換手延遲效應, 在 RU 訊號覆蓋邊緣, 降低使用者的通訊品質. 同時, 由於所有 RU 從屬於同一個 Cell, 可以減低 RU 間的相互干擾. 另一方面, 此架構也將帶來一系列挑戰,  首先, 是通訊資源的減少, 考慮到 RU 偕同服務單一使用者, 等校的無線傳輸單元下降, 考慮到這樣的缺點, 目前 multi-TRP 框架多鎖定 4RU/ 2RU 架構, 減少效能減損, 第二, UE 與 RU 間的從屬問題, 尤其對於 UE 的上行資料的處理, 因此, 需要引入動態傳輸節點選擇 (Dynamic Point Selection, DPS) 克服, 最後, 使用者端的通道估計問題, 來自不同 TRP 的訊號, 類似於多路徑效應的疊加, 但是其訊號強度較多路徑效應更強, 也對使用者接收訊號的解調形成挑

*本文主要內容參考自: J. Ping, "Network Resource Model for 5G Network and Network Slice," in Journal of ICT Standardization, vol. 7, no. 2, pp. 127-140, 2019 NRM (Network Resouce Model) 在 5G 網路中用以提供網路管理的功能, 起源於 R15 Management Service (MnS) 的功能定義, 其中, Network Resource 又稱為 Information Object Class (IOC), 為 5G 網路中的單一可控制的元件, 定義 IOC 之間的關係與屬性 (attribute). 在 3GPP 的 NRM 中, 將定義的功能分成 3 個階段 (stage), 分別是: Stage 1: Requirements-level, 在 stage 1 中, 定義了 NRM 的概念和 use case Stage 2: Information Service (IS)-level, 定義必要的 Network Resource (不隨技術改變) Srage 3: Solution Set (SS)-level, 隨著技術/網路演進的項目 在 3GPP 的文件中, Stage 1 定義於 TS 28.540, Stage 2 和 Stage 3 定義於 TS 28.541, 從以上 3 個 stage 來說, 可以看到從 stage 1 至 stage 3, 其更新的週期逐漸縮短, 我們可以以下圖表示: 來自: https://ieeexplore.ieee.org/document/10258059 在上圖中, 我們可以看到, NRM 不只對應於接取網路 (NG RAN), 也對應於核心網路 (5G Core) 與網路切片功能 (Network Slice). 值得注意的是針對 Stage 3 部分的功能定義, 在 3GPP 的定義中, 主要使用: XML, JSON, YANG 作為定義的格式, 針對接取網路 (5G RAN) 而言, 可以分成三種 IOC: CU-CP, CU-UP, DU, 此部分的功能分界, 可以參考: E2SM-CCC (1) , E