原创 迈向6G 通信百科
6G 可能將引入8 個功能拆分來解決不同的前傳拆分選項，範圍從（(higher-layer 拆分）Option 1 到（lower-layer 拆分）Option 8 （RF/PHY）。如下圖所示：
RAN 功能拆分Option
這些選項在複雜性、前傳容量、延遲和抖動方面提供了各種權衡，可滿足不同的部署場景和效能要求。
從Option 1 開始到Option 8 的拆分選項如下：
Option 8 （Lower-Layer 拆分，RF/PHY）：這種拆分代表了一個完全集中的架構，其中所有功能，包括RF 和PHY 處理，都從RU 轉移到DU。這種拆分大大降低了 RU 結構的複雜性，因為它只需要基本的類比和數位處理。但是，它需要一個權衡：所需的前傳容量很高，尤其是當天線數量增加時。此外，由於 DU 中的集中處理，這種拆分受到高度延遲和抖動的限制。
Option 7 （low PHY）：這個分割將 PHY 功能移至 RU，而其他較高層功能保留在 DU 中。與Option 8 相比，此分割降低了所需的前傳比特率。但是，它在上行鏈路和下行鏈路特性之間缺乏對稱性，這意味著所需的位元率和頻寬隨所用天線的數量而變化。這種拆分適用於前傳容量的減少超過上行鏈路和下行鏈路要求的不對稱性的場景。
Option 6（MAC-PHY 分割）：此選項將實體層 （PHY） 和資料鏈結層 （MAC-PHY） 分開。 RU 處理 PHY 處理，而較高層的 MAC 處理則駐留在 DU 中。與先前的選項相比，這種拆分實現了更低的前傳容量要求。它特別適合小型基地台部署，其中 RU 的較低複雜性可能是有利的.
Option 5 （Intra MAC）：在此分割項目中，所有時間關鍵型處理操作都在 DU 中執行。包括 MAC 處理、調度和控制功能。透過集中這些功能，拆分減少了對時間敏感的操作的延遲要求。但是，這也導致了更複雜的前傳接口，以支援 DU 和 RU 之間增加的協調和訊號。
Option 4 （RLC/MAC）：此分割將與 Radio Link Control （RLC） 和媒體存取控制 （MAC） 層相關的功能分開。 RU 處理上行鏈路方向的 MAC 服務資料單元 （SDU） 的傳輸，並在下行鏈路方向接收 RLC 和協定資料單元 （PDU）。這種拆分需要相對較低的前傳資料速率。透過將自動重複請求 （ARQ） 功能集中在 DU 中，這種拆分可以增強對非理想傳輸條件和移動場景的彈性。
Option 3 （Intra RLC）：此分割將 RLC 功能分為高 RLC 和低 RLC。 DU 執行非同步 RLC 處理和 PDCP 處理，而其他 RLC 功能（包括同步 RLC 網路操作）則保留在 RU 中。在某些情況下，這種分割對延遲特別敏感，因為它涉及 DU 和 RU 之間的分散式處理和協調。
Option 2 （RLC/PDCP）： 在 RLC 和分組資料融合協定 （PDCP） 功能之間建立了分割。在此分割中，所有即時組件都保留在 RU 中，與先前的選項相比，資料速率和延遲要求更低。即時處理在 RU 中的集中化使其適用於需要較低複雜性和較低前傳容量的場景。
Option 1 （PDCP/RRC）：此分割將 RRC 功能置於 DU 中，而 PDCP、RLC、MAC、PHY 和 RF 功能位於 RU 中。與其他分割相比，Option 1 放寬了所需的延遲和位元率。但是，由於包含多個功能，它在 RU 結構中具有更高的複雜性。在作為未來 6G 候選架構的 O-RAN 中，引入了新的功能拆分選項，以增強了靈活性和適應性。在先前建立的拆分Option 7 的基礎上進一步拆分為三個子拆分 Option：7.1、7.2 和 7.3。
這些子拆分統稱為7.x 拆分系列，使網絡運營商能夠根據特定用例定制其網絡部署，從而優化性能和資源分配。這些新的拆分選項通過在RU 和DU 之間劃分PHY 來提供增強功能，從而在無線通訊系統中提供更大的靈活性和效率。
新的分割選項可以總結如下：
Option 7.1：在此分割類別中，同相和正交 （I/Q） 符號在頻域中傳輸。這種 split 有效地避免了頻率到時間轉換引起的開銷，從而提高了效能。但是，必須注意的是，此選項需要高頻寬和低延遲，因為位元速率會隨著 MIMO 層的數量而變化。使用的 MIMO 層越多，資料速率就越高。
Option 7.2：這種分割類似於選項 Option 7.1，因為它也在頻域中傳輸 I/Q 訊號。但是，在這種情況下，來自多個天線連接埠的訊號被組合在一起。與 Option 7.1 相比，這減少了所需的頻寬。這種訊號組合可實現高效率的資料傳輸，同時保持高水準的效能。
Option 7.3：與Option 7.1 和 Option 7.2 相比，這種分割顯著降低了前傳比特率，從而進一步發展了分割功能的概念。它透過在 RU 的天線附近分配額外的功能（例如解調和調製）來實現這一點。這種功能本地化可以更有效地利用資源，從而減少前傳傳輸所需的容量。
例如：考慮到10 MHz 或20 MHz 的小區頻寬、2×2 MIMO、4 個天線連接埠和16-QAM 調製，7.x 分割Option 所需的容量如下：Option 7.3 為134.4 Mbps，Option 7.2 為1075.2 Mbps，Option 7.1 為4300.8 Mbps。這些數字表明，Option 7.3 在降低前傳傳輸所需的位元率方面實現了效率的提高。
然而，需要注意的是，與Option 7.1 和 7.2 相比，Option 7.3 的特徵是 RU 結構的複雜性增加。這種複雜性是由於分配了額外的功能，例如在 RU 處進行解調和調製。儘管複雜性增加，但 Option 7.3 在前傳比特率降低方面提供了巨大的優勢，使其成為特定場景中一個有吸引力的選擇。實現高效的前傳是一項關鍵而複雜的任務，為行動網路營運商在設計 5G 及以後的網路帶來了重大挑戰。前傳必須滿足這些高階網路中固有的高資料速率和低延遲通訊的嚴格要求.為了說明容量和延遲需求，我們來考慮分割Option 8 的範例。
在這種情況下，需要 5G 系統在 RU 上支援 1.5 Gbps 的平均資料速率。 RU 採用 64 QAM 調變、8×12 MIMO 天線陣列、200 MHz 頻寬和 96 個天線連接埠。
這種特定配置導致前傳容量需求超過 800 Gbps，同時保持小於250μs.此外，前傳的重要性不僅限於滿足資料速率和延遲的需求。它在未來網路部署宏蜂窩和小型基地台方面發揮著至關重要的作用，促進了分散式天線系統 （DAS），並支援向 RAN 開放和虛擬化的演進。前傳是實現不同網路元素無縫整合和協調的重要環節。
為了實現高效的前傳，可以採用各種光通訊技術，需要不同的技術來適用於不同的分割 Option，例如 P2P、PON 和 FSO。下表顯示了不同前傳選項和相關光學技術對頻寬（傳輸容量）和延遲要求。
