O-RAN 分布式单元 (O-DU) 参考架构

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O-RAN 分布式单元 (O-DU) 参考架构

https://www.techplayon.com/o-ran-distributed-unit-o-du-reference-architecture/
O-RAN或开放分布式单元(O-DU)是一种商用现货 (COTS) 边缘服务器，可用作 基带处理单元，通过网络功能虚拟化 (NFV) 或容器处理高PHY层、MAC和RLC层。下面显示了一张简化的图片，解释了如何将COTS硬件用作O-DU。

COTS服务器首先安装NFVI 层软件，该软件允许将服务器资源（计算、存储和网络）虚拟地用于 VNF 应用程序或kubernetes Pod并可共享。在 NFVI 层之上，可以安装供应商的O-DU（Altiostar、Mavenir、Parallel wireless 等）软件，并且在顶层需要一个编排软件，它可以管理底层软件和硬件以进行升级、扩展和修复。

O-DU 要求和特点

O-DU应 连接到南向接口（前传）中的多个 O-RU
O-DU 应允许高 PHY 层、MAC 和 RLC、 同步、OAM、以太网以及F1 接口功能的虚拟基带功能资源池化
它应支持4G、5G SA 和 NSA等技术
它应支持不同的3GPP指定的功能拆分，例如7-2 拆分
它应支持使用IEEE1582 v2或GPS进行同步（可选）
O-DU 应支持 Linux 操作系统，如 Red Hate CentOS、Ubuntu 或类似系统
O-DU应支持使用KVM 虚拟机管理程序或 VMware ESXi 或类似技术的虚拟化
O-DU 应支持Docker、K8s 或类似产品的容器化
O-DU 应允许使用DPDK、SRIOV等软件功能来增强性能
O-DU应设计用于室外和室内场景

O-DU硬件架构

放分布式单元的参考硬件架构如下图所示。

同步和传输： GPS/PTP（IEEE 1588）模块可以同步，GPS 是一种选择，因为它可以限制硬件成本和复杂设计。传输 NIC 卡用于 O-DU 和 O-RU 之间的南向前传连接以及 O-DU 和 O-RU 之间的北向中传连接。
CPU 核心和内存：CPU 核心和内存的数量决定了一台DU 服务器上可以运行多少个VNF应用程序。这些 CPU 核心和内存在NFVI 软件的帮助下实现共享。
FPGA用来处理 FEC 功能，CPU 核心用来处理高物理层、MAC 层和 RLC 层，并且可以使用DPDK、SRIOV等软件功能来增强性能
其他子系统：
电源是O-DU的核心 ，因为它驱动所有子系统。电源可以是交流电或直流电，但建议电源应为-48 VDC
在O-DU中，LED 可用于本地开/关显示 前传/中 传传输接口、 电源 和 无线电 传输的状态
可提供 RJ45连接用于本地访问和调试 目的
可提供USB接口用于本地文件传输

O-DU 软件堆栈和互连

O-DU中 RAN 节点功能的软件堆栈如下所示。在北向接口，O-DU 使用F1 逻辑接口连接到 O-CU，在声向接口，它使用基于eCPRI的光纤接口连接到 O-RU 。

参考

O-RAN 规范：WG4 – 开放前传接口工作组
TIP 白皮书