3 5G网络架构-移动通信技术.pptx

5G新型网络架构5G无线接入网5G核心网结构 EDITED BY LIUJUN31.5G新型网络架构网络功能虚拟化NFV硬件与软件分离网络使用x86架构的通用设备部署灵活快速软件定义网络SDN控制与转发进一步分离快速高效自组网、拓扑快速重构感知并调度资源、网络连接可编程接入平面统一的多无线接入技术融合无线资源调度与共享控制平面控制集中化、简单化服务差异化、开放化转发平面用户面下沉分布式网关移动边缘内容与计算 EDITED BY LIUJUN45G系统新型网络架构 EDITED BY LIUJUN55G系统新型网络架构 EDITED BY LIUJUN65G网络功能特性 EDITED BY LIUJUN75G整体架构5G整体架构图5G的网络架构主要包括5G接入网和5G核心网NG-RAN代表5G接入网5GC代表5G核心网 EDITED BY LIUJUN85G整体架构5G整体架构图gNB：为5G网络用户提供NR的用户平面/控制平面协议和功能。ng-eNB：为4G网络用户提供NR的用户平面和控制平面协议和功能。5GC：5G核心网NG接口为无线接入网与5G核心网之间的接口，类似于LTE中S1接口，NG-C：NG-RAN和5GC之间的控制面接口，类似于LTE中S1-MME接口。NG-U：NG-RAN和5GC之间的用户面接口，类似于LTE中S1-U接口 EDITED BY LIUJUN95G接入网与5G核心网之间的功能关系 EDITED BY LIUJUN102. 5G无线接入网基站控制器核心网3G网络架构基站基站核心网4G网络架构基站DUCU核心网5G网络架构DUCU+DU扁平化简化组网双/多连接灵活组网开放组网场景需求的多样性迫使网络“软”化 EDITED BY LIUJUN115G基站重构为CU和DU两个逻辑网元5G的基站功能重构为CU和DU两个功能实体。CU与DU功能的切分以处理内容的实时性进行区分。CU(Centralized Unit)：主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署CU：DU(Distributed Unit):主要处理物理层功能和实时性需求的层2功能。考虑节省RRU与DU之间的传输资源，部分物理层功能也可上移至RRU实现DU：原BBU基带功能部分上移，以降低DU-RRU之间的传输带宽AAU：5G的基站功能重构： EDITED BY LIUJUN12RAN切分后带来的5G多种部署方式站点机房站点机房站点机房站点机房5G CU中心机房DUDUDUAAU/RRUAAU/RRUAAU/RRU站点机房5G CU中心机房AAU/RRUDU PoolCU云化DU分布式部署CU云化DU集中 CUDUD-RAN123AAU/RRU未来5G将D-RAN和CU云化并存，协同组网 EDITED BY LIUJUN13CU集中和云化面临的挑战EDITED BY LIUJUN13信令时延增加：假定CU和DU之间的承载时延为1ms（约100公里，3~5个中间节点），那么RRC信令往返时延将增加2ms。一个完整附着流程将增加6ms；管理复杂度增加： 相比较4G 扁平化架构，新增一层网元，管理复杂度增大；可靠性要求变高：CU容量做大后，可靠性要求很高，需要考虑CU Pool方案；承载网络改造：CU位置要求有L3承载节点，承载网L3节点的位置制约了CU下沉程度；系统交付难度增加：云化（软硬件解耦，或者三层解耦）极大增加了系统集成交付难度，新架构新技术实施需要充分验证；CU平台定制化要求：满足PDCP空口加解密、压缩解压缩要求，配备加解密加速卡；需要满足传输或站点机房部署要求（600/800mm机柜）；满足电信环境和可靠性要求；URLLC业务需要相应CU下沉到基站侧：为了达到uRLLC业务的时延要求，与URLLC业务对应的CU功能一般需要与DU共址部署。站间协作，CU集中与否，帮助不大：增益较为明显的站间协作功能主要是物理层和MAC层，CU只负责高层处理，CU集中与否，对协作性能影响不大。CU统计复用增益有限：CU资源占比不超过RAN的10%，集中后统计复用能减少占用资源十分有限。建议5G网络部署初期优先考虑CU非集中架构 EDITED BY LIUJUN14CU/DUCU集中有利有弊，符合5G控制面集中和组网灵活性的需求，但是也面临诸多挑战CU集中虽然能解决NSA组网时的传输迂回问题，但是时延大，成本高，组网复杂度高目前电信设备虚拟化程度低，CU/DU分离标准也在发展中，目前单纯建设云化CU为时过早，成本高建议运营商先进行虚拟化平台建设，再将CU/MEC/UPF等网元部署到虚拟化平台上建议早期CU/DU合设，待虚拟化技术和虚拟化平台成熟后，再考虑CU集中化和云化建议早期采用CU/DU合一方案，同时进行C