cell setup过程

cell setup过程

Cell Setup = 基站完成硬件就绪→链路打通→软硬件配置→射频发射广播,最终形成可被手机搜到的有效 5G 小区。
整体分成5 大阶段:硬件上电与前传就绪、M 面 RU 配置 + 时钟同步、F1 接口 CU-DU 握手、DU 内部基带小区配置、最终小区上电发射信号。O-RAN 全程严格走 eCPRI 四平面(U/C/S/M),传统宏站、小站流程完全通用。
阶段 1:硬件上电、前传光纤链路通(物理打底)
硬件通电
DU 服务器、O-RU(宏站 AAU / 小站)全部上电;光纤连接 DU 光口 ↔ RU 光口。
前传网络 VLAN 隔离(O-RAN 强制)
光纤拆 4 个独立 VLAN,分开四条平面:
M 面:RU 运维管理;S 面:1588/PTP 时钟;C 面:射频控制;U 面:IQ 业务数据
光纤光路通、光模块正常,物理链路无断纤。
阶段 2:M 面配置 RU + S 面时钟同步(RU 能正常干活的前提)
对应 eCPRI M 管理面、S 同步面,也是你做 RU 时钟开发最关键环节。
M 面完成 RU 初始化配置
运维 / SMO 网管通过 O1 + 前传 M 面给 RU 下发静态参数:频段(n78/n41)、最大发射功率、天线通道数、滤波器参数、eCPRI 带宽。RU 把参数固化,确认射频硬件可用。
S 面全网时钟对齐(必过门槛)
DU 作为时钟主节点,通过 S 面下发 1588v2+SyncE。RU 持续锁相,保证 DU 和 RU 频率、纳秒级时间完全对齐。
时钟失步:小区建不起来;就算勉强建立,TDD 上下行错乱、严重干扰。
RU 自检:射频功放、天线通道无硬件告警,上报 DU:射频资源就绪。
阶段 3:CU 与 DU 建立 F1 接口连接(F1 Setup,高层握手)
CU 是总指挥,DU 是执行者,二者必须先打通 F1 信令通道,才能决定哪些小区允许激活。
DU 主动发 F1 Setup Request(F1 建立请求)
DU 上报自身 ID、本机所有规划好的小区列表、每个小区频段 / 带宽 / 子载波配置、硬件能力。相当于 DU 向 CU 报备:我硬件准备好了,计划开这几个小区。
CU 校验并回复 F1 Setup Response(F1 建立应答)
CU 核对全网规划、频谱资源、邻区规划,审批:同意哪些小区可以启用,哪些禁止开通。
比如 DU 上报 3 个小区,CU 只批准 2 个,剩余 1 个因频谱冲突拒绝激活。
F1 控制面(F1AP)链路正式打通,CU-DU 可以正常交互小区信令。
阶段 4:DU 内部逐层下发小区配置(基带全链路配置)
DU 收到 CU 允许开小区的名单后,从上层到下层逐层配置协议栈(MAC/RLC/PHY),同时对接 RU 射频:
DU 高层(F1AP 层)把 CU 下发的小区全局参数,下发给 DU 本地 MAC、RLC、PHY 模块;
包含:频点、带宽、SSB 广播配置、随机接入参数、MIMO 天线模式、调度规则。
DU 底层 PHY 通过 eCPRI C 控制面 给 RU 下发射频实时指令:
告诉 RU:当前小区使用哪个频点、天线波束怎么配置、IQ 压缩规则。
DU 把小区对应的基带资源(算力、缓存)预留锁定,保证调度有足够资源。
DU 给 CU 上报 gNB-DU Configuration Update,告知 CU:小区配置全部落地;CU 回复确认 ACK。
阶段 5:DU 下发小区启动指令,RU 发射无线信号(小区真正 UP,手机可搜到)
DU 向底层 PHY 发送 Cell Start 小区开启命令;
指令通过 eCPRI C 面传到 RU;RU 按照配置开启射频通道,DAC 把数字 IQ 转为射频电磁波;
RU 天线持续周期性向外发射:
PSS/SSS 同步信号、PBCH 广播、SIB 系统消息(手机搜网全靠这些信号);
DU 本地小区状态变成 Cell Active(小区激活);网管 SMO 显示小区正常运行。
手机开机扫频,抓到 SSB 同步,解码系统消息,确认小区可用,完成下行同步。
至此,完整 Cell Setup 走完,小区正式对外提供服务。
补充 1:O-RAN 额外增加 RIC 联动流程(智能管控)
DU 提前和 Near-RT RIC 完成 E2 Setup 对接;
小区激活后,RIC 通过 E2 实时读取小区负载、干扰;
RIC 的 xApp 可以动态微调小区功率、波束、调度,优化覆盖,属于小区建成后的智能优化,不属于小区建立必经步骤。
补充 2:一体化小基站 All in One 的 Cell Setup 简化逻辑
小站 CU+DU+RU 硬件集成在一个盒子里:
F1 接口不用跨设备,软件内部虚拟 F1 交互;
M 面、S 面、C/U 面全部走设备内网;
整体流程步骤不变,只是少了长距离光纤前传,逻辑分层完全一致。
补充 3:反向流程:Cell Shutdown 小区关闭
DU 下发 Cell Stop,RU 关射频,停止发射电磁波;DU 释放基带资源;F1 释放小区资源,小区状态变成 Inactive。
完整极简串联(生活化版本)
RU 插光纤通电,网管 M 面配好频点,S 面和 DU 钟表校准一致;
DU 找 CU 报备想开哪些小区,CU 审批放行;
DU 给基带层层填好小区参数,通过 C 面通知 RU 射频规则;
DU 下令开机,RU 开始向外发射广播电磁波;
手机搜到信号,小区正式可用。