Программное обеспечение стека протоколов уровня L3 базовой станции RAN 5G RUS

Описание применения

О чем этот документ

Дата обновления документа: 08.04.2025

Этот документ описывает назначение, возможности, условия применения и задачи программного обеспечения стека протоколов уровня L3 базовой станции RAN 5G. Он предназначен для инженеров, разработчиков и специалистов, занимающихся внедрением и эксплуатацией базовых станций 5G.

Содержание

• 1. Назначение программы
• 2. Возможности и основные характеристики программы
• 3. Условия применения
• 4. Описание задачи
• 5. Контактная информация

1. Назначение программы

ПО стека протоколов уровня L3 базовой станции RAN 5G RUS (далее – «ПО L3») реализует ключевые функции стека протоколов базовой станции RAN 5G RUS и обеспечивает работу централизованного модуля (CU, gNB-CU), включая взаимодействие gNB-CU с ядром сети и другими модулями ПО базовой станции через набор встроенных интерфейсов и протоколов обработки данных.

ПО L3 поддерживает три основные функции, необходимые для обеспечения работы распределенного модуля DU:

• Функционал протокола адаптации сервисных данных (SDAP)
• Функционал конвергентного протокола пакетных данных (PDCP)
• Функционал протокола управления радиоресурсами (RRC)

2. Возможности и основные характеристики программы

Ниже приведены основные особенности ПО L3:

• Разделяемая архитектура: Базовая станция 5G NR поддерживает разделение на централизованный (gNB-CU) и распределенный (gNB-DU) модуль базовой станции 5G через интерфейс F1.
• Масштабируемая архитектура: Архитектура ПО L3 обеспечивает масштабирование производительности ПО в зависимости от количества доступных ядер и оперативной памяти.
• Конфигурируемость: ПО L3 имеет специальный интерфейс для конфигурирования, мониторинга и сбора состояния об ошибках.
• Переносимость между различными аппаратными платформами: Благодаря платформе для адаптации ПО на выбранную аппаратную платформу (NGP), предоставляются единые интерфейсы к функциям управления памятью, буферизации и обмену данными.

На Рисунке 1 ниже схематически показана архитектура ПО L3:

В Таблице 1 ниже описаны основные компоненты архитектуры ПО L3.

3. Условия применения

Требования к техническим, программным и аппаратным средствам для развертывания ПО L3 приведены в Руководстве по развертыванию ПО.

4. Описание задачи

ПО L3 решает задачу обеспечения работы функций централизованного модуля базовой станции 5G, обозначаемого как gNB-CU, представляющего из себя логический узел, в котором размещены протоколы уровня RRC, SDAP и PDCP.

• Интерфейс F1 для взаимодействия с gNB-DU
• Интерфейс NG для взаимодействия с ядром сети 5GC
• Интерфейс XN для взаимодействия с другими gNB-CU
• Интерфейс X2 для взаимодействия с базовыми станциями сетей 4G LTE (en-eNB)
• Интерфейс S1-U для взаимодействия с модулем ядра сети 4G EPC SGW/PGW

Сценарии использования ПО L3 на базе модуля базовой станции 5G gNB-СU можно классифицировать по местам непосредственного развертывания ПО:

1. Децентрализованный: При развёртывании ПО на конкретной аппаратной платформе gNB-CU, устанавливаемой в непосредственной близости от места размещения gNB-DU. При таком сценарии производительность ПО L3 ограничивается объемом трафика и количеством абонентов, которые обслуживаются только рядом стоящим gNB-DU.

2. Централизованный без разделения: При развертывании ПО на базе инфраструктуры небольших пространственно-распределенных центров обработки данных. Производительность ПО L3 позволяет одновременно обслуживать до 3-х gNB-DU и обрабатывать трафик от данных gNB-DU.

3. Централизованный с разделением: При развертывании ПО на базе производительных центров обработки данных. Производительность ПО L3 позволяет одновременно обслуживать до 3-х gNB-DU на 1 gNB-CU-UP, при одновременном подключении до 2-х gNB-CU-UP к 1 gNB-CU-CP и обрабатывать трафик от 6-ти gNB-DU одновременно на 1 gNB-CU-CP.

4. Облачный: При развертывании ПО на базе инфраструктуры виртуализации в специализированном центре обработки данных. Каждое ПО L3, разделяемое на gNB-CU-CP и gNB-CU-UP, разворачивается как отдельная виртуальная сетевая функция (VNF). При использовании специализированных балансировщиков нагрузки (не входят в состав ПО L3) может обеспечивать максимальную производительность, ограниченную только производительностью физических каналов связи и аппаратных возможностей по обработке данных выбранного центрального процессора.

5. Контактная информация