附4G到5G的发展进程 5g网络什么时候出现的( 二 )


动态资源分配
B. AMF
NAS安全Non- (NAS)
空闲模式下移动性管理Idle State
C. UPF
移动性锚点管理
PDU处理(与连接)PDU
D. SMF
用户IP地址分配 UE IP
PDU 控制
5G CU和DU的分离部署
在架构方面,5G相比4G最大的一个变化就是接入网和核心网的分离变得模糊了 。在接入网一侧,面向5G,基于集中/分布单元CU/DU( Unit/ Unit)的两级架构也已经被业界所认可,这一网络架构与无线云化的结合,构成了5G C-RAN的两个基本要素” 。由此可见,集中/分布单元CU/DU( Unit/ Unit)架构是研究C-RAN的基础 。而核心网的一部分应用功能,则又以MEC边缘云的方式,下发到靠近用户的基站一侧,以达到缩短时延的效果 。
5G独立()部署时,gNB的逻辑体系采用CU(即中心单元)和DU(分布单元)分离模式 。基于协议栈功能的配置,CU-DU逻辑体系可以分为2种,即CU-DU分布架构和CU-DU融合架构(LTE eNB连接到EPC,NR gNB连接到5GC) 。分离时如下图所示,几个基站的CU可以合并到一起,也可以分离 。同一个基站的CU和DU合并时,就类似于4G的基站 。

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CU和DU的切分是根据不同协议层实时性的要求来进行的 。在这样的原则下,把原先BBU中的物理底层下沉到AAU中处理,对实时性要求高的物理高层,MAC,RLC层放在DU中处理,而把对实时性要求不高的PDCP和RRC层放到CU中处理 。不同功能的划分,在不同的组网中不是一成不变的,可以根据业务的要求进行调整 。
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5G核心网基于服务的网络架构
虚拟化,就是网元功能虚拟化(,NFV),说白了,硬件上,直接采用HP、IBM等IT厂家的x86平台通用服务器,目前以刀片服务器为主 。软件上,设备商基于这样的开源平台,开发自己的虚拟化平台,把以前的核心网网元,“种植”在这个平台之上 。注意了,虚拟化平台不等于5G核心网 。也就是说,并不是只有5G才能用虚拟化平台 。也不是用了虚拟化平台,就是5G 。
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下图为2G-5G核心网的进化 。注意区分硬件和软件两个层面的变化 。在软件层面,5G核心网,采用的是SBA架构( Based,即基于服务的架构) 。SBA架构,基于云原生构架设计,借鉴了IT领域的“微服务”理念 。把原来具有多个功能的整体,分拆为多个具有独自功能的个体 。每个个体,实现自己的微服务 。
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5G NR(NG-RAN:NextRadio)
NG-RAN节点包含两种类型:gNB(5G基站):提供NR用户平面和控制平面协议和功能;ng-eNB(下一代的4G基站):提供E-UTRA用户平面和控制平面协议和功能 。
gNB与ng-eNB之间通过Xn接口连接,gNB/ng-eNB通过NG-C接口与AMF( and)连接,通过NG-U接口与UPF(User Plane )连接 。
5G简略架构如下图所示,NG-RAN表示无线接入网,5GC表示核心网 。在此可见NR的所处位置 。
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主要接口如下:
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空口协议如下:
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主要接口的功能:
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