什么是 eCPRI，它对 5G 和 Open RAN 有何贡献？

通用公共无线接口（CPRI）是一种行业合作，旨在通过所谓的前传传输网络为远程无线头端（RRH）或无线设备（RE）以及基站单元（BBU）或无线设备控制器（REC）的关键内部接口定义公开可用的规范。

RRH 每隔几英里就分布在城市和郊区的塔上。这些 RRH 必须连接到位于中心位置的基带单元。RRU 和基站之间的连接通常称为“前传”。

在4G（LTE）中，我们使用通用公共无线接口（CPRI）接口作为前传连接，但现在，增强型CPRI（即eCPRI）正在成为5G和Open RAN的重要技术。

eCPRI 规范的范围是通过基于分组的前传传输网络（如 IP 或以太网）实现高效、灵活的无线电数据传输。eCPRI 定义了一个协议层，该协议层为协议堆栈的上层提供各种服务（主要是用户平面数据特定）。

eCPRI 协议平面：

通过 eCPRI 协议访问一个或多个功能的方法。此方法通常涉及 eCPRI 消息的传输/接收。

概述了以下平面：

控制与管理平面：节点的操作、管理和维护的控制和管理数据流。

用户平面：用户平面涵盖三种数据流：

数据流从无线基站传输到用户设备 (UE) 并且反之亦然。
与a)相关的实时控制数据。
其他协议平面/流未涵盖的其他 eCPRI 流。
同步平面：用于节点之间的同步和时序信息的数据流。

功能分解

eCPRI 规范支持 5G，并可提高效率以满足 5G 移动网络的预期需求。与 CPRI 相比，eCPRI 规范支持在蜂窝基站物理层内定位功能分割的更大灵活性，其中 eREC（或 BBU）包含部分 PHY 层功能和空中接口的更高层功能，而 eRE（或 RRH）包含另一部分 PHY 层功能和模拟射频功能。

下图显示了 3GPP 4G (LTE) 或 5G (NR) 无线基站的协议栈层。图中描绘了编号为 A 至 E 的五个层间功能划分。

如图所示，eNB/gNB 仅由两个单元组成：eREC 和 eRE。对于某些分割，仅使用两个节点的实现可能并不现实。例如，具有中央 RRC 和包含其余协议栈的分布式单元的分割 A 将无法有效支持许多功能（例如需要小区协调的功能）。eCPRI 假设 eNB/gNB 仅由 eREC 和 eRE 组成，因此应在阅读下文时牢记这一点。内部 PHY 分割用红线标记，这只是一个示例，显示应如何解释该图，eNB/gNB 中的蓝色和黄色区域显示哪些部分位于 eREC 和 eRE 中。

内部 PHY 拆分的优点是：可以有效支持载波聚合、网络 MIMO、下行链路 CoMP、上行链路 L1 Comp 联合处理等功能。当然，其他拆分也可能支持其中一些功能。内部 PHY 拆分的一些缺点是：与更高层拆分相比，需要具有“更高”容量和“更低”延迟的前传网络。

下表显示了不同的分割如何对前传网络设置不同的相对容量和延迟要求。

与传统的 CPRI 功能分割相比，eREC 和 eRE 之间新的功能分割的主要目标之一是降低前传接口上的比特率。当查看 PHY 层在下行链路方向执行的不同处理阶段时，三个过程将主要增加比特率。这三个过程是调制、端口扩展与波束成形过程和 IFFT+循环前缀过程相结合（即从频域到时域）。通过在图中向上移动分割，前传比特率将降低，反之亦然。但相反，当将分割点移向 MAC 层时，用户平面实时控制数据的比特率将增加，反之亦然。

eCPRI与CPRI的区别

CPRI具有以下特点：

CPRI 本质上是一个点对点接口。
有一个主端口和一个从端口，通过光纤/电缆直接连接（一跳）。
网络功能是应用层功能，CPRI 接口本身不支持。
支持的拓扑取决于 REC/RE 功能
支持的逻辑连接包括：
点对点（一个 REC – 一个 RE）。
点对多点（一个 REC – 多个 RE）。
冗余、QoS、安全性等是 REC/RE 功能（如果需要）

eCPRI具有以下特点：

物理层不再有主端口/从端口分类
eCPRI 层位于传输网络层之上。
eCPRI 层不关心实际的传输网络层拓扑
传输网络可能包括一些本地网络，例如由 eREC/eRE 供应商提供的本地交换机。
支持的逻辑连接包括：
点对点（一个 eREC – 一个 eRE），与 CPRI 相同。
点对多点（一个 eREC – 多个 eRE），与 CPRI 相同
多点对多点 (eRECs – eREs、eRECs – eRECs、eREs – eREs)，对于 eCPRI 来说是新功能，但并非总是必要的。
冗余、QoS、安全性等主要是传输网络功能；如果需要，eCPRI 节点需要实施适当的传输网络层协议来支持这些功能。

eCPRI 的优势

所需带宽减少 10 倍
所需带宽可以根据用户平面流量进行扩展
以太网可以在同一交换网络中同时承载 eCPRI 流量和其他流量
单个以太网网络可以同时承载来自多个系统供应商的 eCPRI 流量。
以太网OAM可用于网络的操作、管理、维护、配置和故障排除
新接口是一个实时流量接口，能够使用复杂的协调算法，保证最佳的无线电性能
该界面具有前瞻性，允许通过无线电网络中的软件更新引入新功能
使用时间敏感网络标准 IEEE 802.1CM，高优先级流量的抖动和延迟将减少。802.1CM 支持低优先级数据包的抢占，以安排高优先级延迟和抖动敏感的传输。

所需带宽减少 10 倍

所需带宽可以根据用户平面流量进行扩展
以太网可以在同一交换网络中同时承载 eCPRI 流量和其他流量
单个以太网网络可以同时承载来自多个系统供应商的 eCPRI 流量。
以太网OAM可用于网络的操作、管理、维护、配置和故障排除
新接口是一个实时流量接口，能够使用复杂的协调算法，保证最佳的无线电性能
该界面具有前瞻性，允许通过无线电网络中的软件更新引入新功能
使用时间敏感网络标准 IEEE 802.1CM，高优先级流量的抖动和延迟将减少。802.1CM 支持低优先级数据包的抢占，以安排高优先级延迟和抖动敏感的传输。

适用于 5G 和 Open RAN 的 eCPRI：

在 4G（LTE）中，前传网络依赖于半专有协议，例如 CPRI 和 OBSAI。由于 5G 使用更大的频谱带（数百 MHz）和大规模 MIMO，这些协议无法以经济的方式扩展。另一方面，eCPRI 协议的带宽扩展效率比 4G CPRI 高出约 10 倍，因此需要的传输资源更少，而且 eCPRI 是一种开放接口，也解决了专有问题，使运营商更容易混合搭配其 RRU 和基带单元的供应商设备。而且 eCPRI 是一种分组接口，可以在以太网内构建，以利用已经存在的无处不在的以太网网络。

https://www.techplayon.com/what-is-ecpri-how-it-contributes-to-5g-and-open-ran/