5G 重难点解析
任務(wù)1:5G技術(shù)特點(diǎn):
重要知識(shí)點(diǎn):
第五代(5G)移動(dòng)通信系統(tǒng)介紹
2017年12月21日,在國(guó)際電信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP RAN第78次全體會(huì)議上,5G NR首發(fā)版本正式凍結(jié)并發(fā)布。5G將為用戶提供光纖般的接入速率,“零”時(shí)延的使用體驗(yàn),千億設(shè)備的連接能力,超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動(dòng)性等多場(chǎng)景的一致服務(wù)
5G低功耗高能效特點(diǎn):5G技術(shù)將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備功耗降低,甚至部分物聯(lián)網(wǎng)終端的電池供電壽命設(shè)計(jì)達(dá)到了5~10年,甚至更長(zhǎng),這樣就能大大的改善了物聯(lián)網(wǎng)用戶的感知和體驗(yàn),促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)更好的發(fā)展。
5G高速率特點(diǎn):5G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率達(dá)到了10Gbps+,目前最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下5G網(wǎng)絡(luò)峰值速率將達(dá)到20Gbps。
5G萬(wàn)物互聯(lián)特點(diǎn):5G網(wǎng)絡(luò)每平方公里支持終端數(shù)量達(dá)到了100萬(wàn)個(gè)。
5G低時(shí)延特點(diǎn):5G網(wǎng)絡(luò)的空口時(shí)延從4G的10ms降低到了1ms,端到端時(shí)延從4G的50ms降低到了10ms。
任務(wù)2:5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景:
重要知識(shí)點(diǎn):
3GPP定義了5G應(yīng)用場(chǎng)景的三大方向——eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)、mMTC(海量機(jī)器類通信)、uRLLC(超高可靠超低時(shí)延通信)
?eMBB主要用于3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)
?mMTC主要用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)
?uRLLC主要用于如無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)
在4G時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入流量經(jīng)營(yíng)階段,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)帶來(lái)了運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)增長(zhǎng),但是隨著不限流量套餐的推出,原有用戶價(jià)值體系被打破,無(wú)法通過(guò)流量的高低來(lái)評(píng)估用戶價(jià)值的高低,網(wǎng)絡(luò)僅僅只是扮演管道的角色,因此必須要尋找新的發(fā)展契機(jī)。所以5G商業(yè)模式創(chuàng)新不僅能為企業(yè)帶來(lái)持久的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),也能提供新的收入增長(zhǎng)點(diǎn)。
任務(wù)3:5G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):
重要知識(shí)點(diǎn):
5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
AMF:Access and Mobility Management Function,接入和移動(dòng)管理功能。
UPF:User Plane Function,用戶面管理功能。
5G網(wǎng)絡(luò)分為SA和NSA兩種方式。獨(dú)立部署SA(Standalone)和非獨(dú)立部署NSA(Non-standalone)。
SA部署方式是指是指以5G NR做為控制面錨點(diǎn)接入5GC
?NSA部署方式是指5G NR的部署以LTE eNB作為控制面錨點(diǎn)接入EPC,或以eLTE eNB作為控制面錨點(diǎn)接入5GC,其中Option3與Option7的區(qū)別在于,Option 3的核心網(wǎng)采用EPC,使用LTE eNB,而Option 7的核心網(wǎng)采用5GC,使用eLTE eNB。
?SA組網(wǎng)和NSA組網(wǎng)各有優(yōu)劣
根據(jù)不同場(chǎng)景和業(yè)務(wù)的需求,5G基站功能重構(gòu)為CU和DU兩個(gè)功能實(shí)體。CU與DU功能的切分以處理內(nèi)容的實(shí)時(shí)性進(jìn)行區(qū)分,可以合一部署,也可以分開部署。
CU(Centralized Unit):主要包括非實(shí)時(shí)的無(wú)線高層協(xié)議棧功能,同時(shí)也支持部分核心網(wǎng)功能下沉和邊緣應(yīng)用業(yè)務(wù)的部署。
DU(Distributed Unit):主要處理物理層功能和實(shí)時(shí)性需求的層2功能。考慮節(jié)省RRU與DU之間的傳輸資源,部分物理層功能也可上移至RRU/AAU實(shí)現(xiàn)。CU和DU之間是F1接口。
AAU:原BBU基帶功能部分上移,以降低DU-RRU之間的傳輸帶寬。
可以看到,采用CU和DU架構(gòu)后,CU和DU可以由獨(dú)立的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。從功能上看,一部分核心網(wǎng)功能可以下移到CU甚至DU中,用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)邊緣計(jì)算。此外,原先所有的L1/2/3等功能都在BBU中實(shí)現(xiàn),新的架構(gòu)下可以將L1/2/3功能分離,分別放在CU和DU甚至RRU中來(lái)實(shí)現(xiàn),以便靈活地應(yīng)對(duì)傳輸和業(yè)務(wù)需求的變化。
CU/DU高層切分:3GPP R15階段CU/DU高層分割采用option 2,也就是將PDCP/RRC作為集中單元并將RLC/MAC/PHY作為分布單元。
DU/AAU低層切分:BBU/RRU之間的接口目前有行業(yè)組織在研究,暫時(shí)尚未完成標(biāo)準(zhǔn)化,目前還是以各個(gè)基站廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)為主。
CU-DU功能靈活切分的好處在于:
1、硬件實(shí)現(xiàn)靈活,可以節(jié)省成本;
2、CU和DU分離的架構(gòu)下可以實(shí)現(xiàn)性能和負(fù)荷管理的協(xié)調(diào)、實(shí)時(shí)性能優(yōu)化并使用NFV/SDN功能;
3、功能分割可配置能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求,如傳輸時(shí)延的多變性。
DU-AAU功能切分的的好處在于:
進(jìn)入5G時(shí)代,由于信道帶寬的增加,BBU與RRU之間流量需求已經(jīng)達(dá)到了幾十個(gè)G甚至上T,此時(shí)傳統(tǒng)的CPRI接口已經(jīng)無(wú)法滿足傳輸數(shù)據(jù)的需要,通過(guò)對(duì)CPRI接口重新切分,將BBU部分物理層功能下沉到RRU,形成新的CPRI接口,可以大大降低新CPRI接口流量。
RAN切分后帶來(lái)的5G多種部署方式
D-RAN:分布式RAN,類似傳統(tǒng)4G部署方式,采用BBU分布式部署
C-RAN:云化RAN,又分為CU云化&DU分布式部署和CU云化&DU集中式部署
CU云化&DU分布式:CU集中部署,DU類似傳統(tǒng)4G分布式部署
CU云化&DU集中式:CU和DU各自采用集中式部署
分布式部署需要更多機(jī)房資源,但每個(gè)單元的傳輸寬快需求小,更加靈活。集中式部署節(jié)省機(jī)房資源,但需要更大的傳輸帶寬。未來(lái)可根據(jù)不同場(chǎng)景需要,靈活組網(wǎng)
總結(jié)
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