5G网络架构
5G学习总结_5G网络整体架构及功能
5G网络整体架构及功能1、5G网络的整体架构5G的网络架构主要包括5G接入网和5G核心网,其中NG-RAN代表5G 接入网，5GC代表5G核心网。
2、5G接入网(NG-RAN)5G接入网主要包含一下两个节点：gNB: 为5G网络用户提供NR的用户平面和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其中gNB和gNB之间，gNB和ng-eNB之间，ng-eNB和gNB之间的接口都为Xn接口2.1、gNB和ng-eNB的主要功能1、无线资源管理相关功能：无线承载控制，无线接入控制，连接移动性控制，上行链路和下行链路中UE的动态资源分配（调度）2、数据的IP头压缩，加密和完整性保护3、在用户提供的信息不能确定到AFM的路由时，为在UE在附着的时候选择到AMF路由;4、将用户平面数据路由到UPF5、提供控制平面信息向AMF的路由6、连接设置和释放7、寻呼消息的调度和传输8、广播消息的调度和传输9、移动性和调度的测量和测量报告配置10、上行链路中的传输级别数据包标记;11、会话管理13、QoS流量管理和无线数据承载的映射14、支持处于RRC_INACTIVE状态的UE15、NAS消息的分发功能16、无线接入网络共享17、双连接18、支持NR和E-UTRA之间的连接3、5G核心网（5GC）5G的核心网主要包含以下几部分：AMF：主要负责访问和移动管理功能(控制面)UPF：用于支持用户平面功能SMF：用于负责会话管理功能3.1、AMF的主要功能1、NAS信令终止2、NAS信令安全性3、AS安全控制4、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN间节点信令5、空闲模式下UE可达性（包括控制和执行寻呼重传）6、注册区管理7、支持系统内和系统间的移动性8、访问认证、授权，包括检查漫游权9 、移动管理控制10、SMF（会话管理功能）选择3.2、UPF的主要功能1、系统内外移动性锚点2、与数据网络互连的外部PDU会话点3、分组路由和转发4、数据包检查和用户平面部分的策略规则实施5、上行链路分类器，支持将流量路由到数据网络6、分支点以支持多宿主PDU会话7、用户平面的QoS处理，例如，包过滤，门控，UL / DL速率执行8、上行链路流量验证（SDF到QoS流量映射）9、下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发3.3、SMF的主要功能1、会话管理2、UE IP地址分配和管理3、选择和控制UP功能4、配置UPF的传输方向，将传输路由到正确的目的地5、控制政策执行和QoS的一部分6、下行链路数据通知3.4、各个逻辑节点的主要功能图5G接入网和5G核心网之间的功能划分。
5G网络架构与关键技术
5G网络架构与关键技术随着技术的进步和人们对通信需求的不断增长，5G网络已成为当前科技领域的热门话题。
5G网络将是第五代移动通信技术的缩写，它将以更高的速度、更低的延迟和更稳定的连接来实现更快速、更可靠的数据传输。
本文将主要介绍5G网络的架构和关键技术。
1.5G网络架构核心网络：5G核心网络具有分布式架构，它分为多个网络切片（Network Slicing），每个切片都专门用于实现不同的通信需求，如增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。
这样的设计可以为不同行业和业务提供个性化的网络体验。
边缘计算：由于5G网络下的大量数据传输和处理可能导致网络延迟增加，为了使数据传输更加高效，5G引入了边缘计算概念。
边缘计算通过将计算和存储能力推向网络边缘，将计算任务分配到更接近终端用户的边缘节点上，从而降低网络延迟和流量负载，提高网络性能和用户体验。
无线接入网：5G无线接入网具有多层次的分布式结构，包括宏基站、微基站和室内小基站。
宏基站用于覆盖广域，微基站用于提供高密度的覆盖和容量，室内小基站用于提供室内覆盖。
此外，5G还引入了Massive MIMO（Massive Multiple Input Multiple Output）技术，通过使用大量天线和波束成形技术来提高网络容量和覆盖范围。
2.关键技术为了实现5G网络的高速率、低时延和大容量等特点，5G网络依赖于许多关键技术。
毫米波通信：5G网络广泛使用毫米波频段（mmWave），它具有更宽的频谱和更高的传输速率。
然而，由于毫米波频段的特殊传播特性，如高传输损耗和较短的传输距离，需要使用波束成形和中继技术来克服这些问题。
超密集组网：5G网络可以实现超密集组网，即高密度的基站部署。
通过将基站部署在更多的地方，并使用更小的基站，可以提供更好的覆盖和更高的容量。
网络切片技术：5G网络可以根据不同的应用需求，将网络划分为多个独立的逻辑切片，每个切片都适用于不同的应用场景。
5G通信技术和架构
5G通信技术和架构
5G通信技术是一种新一代移动通信技术，它具有更高的数据传输速度、更低的延迟和更多连接设备的能力。
下面将介绍5G通信技术的架构。
5G通信技术的架构
5G通信技术的架构主要由三个核心部分组成：用户设备（UE）、无线接入网（RAN）和核心网（CN）。
用户设备（UE）
用户设备是指使用5G网络进行通信的终端设备，如手机、平板电脑和物联网设备等。
UE是与网络进行通信的起始和终止点。
无线接入网（RAN）
无线接入网是连接用户设备和核心网的关键环节，它提供无线
接入服务。
RAN包括基站和天线等设备，用于接收和发送无线信号。
核心网（CN）
核心网是整个5G网络的核心部分，它负责处理用户数据和提
供各种网络服务。
CN包括多个功能模块，如用户管理、移动性管
理和安全认证等。
5G通信技术的架构是层次分明的，各个部分之间通过接口进
行通信和协作，以提供高效稳定的通信服务。
注意事项
- 在使用5G通信技术时，需要注意保护个人信息和数据安全。
- 5G通信技术的应用范围广泛，除了移动通信外，还可以应用
于智能交通、智能家居等领域。
- 5G通信技术的发展将对社会经济产生重要影响，提升了信息
交流的效率和便利性。
以上是对5G通信技术和架构的简要介绍，希望对您有所帮助。
参考资料：。
5G网络的技术架构及其优缺点
5G网络的技术架构及其优缺点5G网络是第五代移动通信技术，它的出现将给我们带来更快的数据传输速度和更可靠的网络连接。
本文将介绍5G网络的技术架构，并讨论其优缺点。
技术架构5G网络的技术架构主要包括以下几个关键组件：1. 用户设备（UE）：包括手机、平板电脑等终端设备，用于接入和使用5G网络。
用户设备（UE）：包括手机、平板电脑等终端设备，用于接入和使用5G网络。
2. 无线接入网络（RAN）：负责将用户设备连接到核心网络，并提供无线接入服务。
无线接入网络（RAN）：负责将用户设备连接到核心网络，并提供无线接入服务。
3. 核心网络：负责处理用户数据以及网络管理和控制。
核心网络：负责处理用户数据以及网络管理和控制。
4. 边缘计算：将计算和存储资源尽可能靠近用户，提供更低延迟和更高带宽的服务。
边缘计算：将计算和存储资源尽可能靠近用户，提供更低延迟和更高带宽的服务。
5. 网络切片：根据应用需求，将网络资源划分为多个独立的虚拟网络，以满足不同业务的要求。
网络切片：根据应用需求，将网络资源划分为多个独立的虚拟网络，以满足不同业务的要求。
优点5G网络的引入具有以下优点：1. 高速率：5G网络提供更高的数据传输速率，能够满足大规模数据传输、高清视频流等高带宽需求。
高速率：5G网络提供更高的数据传输速率，能够满足大规模数据传输、高清视频流等高带宽需求。
2. 低延迟：5G网络具有更低的传输延迟，可以实现实时通信和对延迟敏感的应用，如自动驾驶和远程手术。
低延迟：5G网络具有更低的传输延迟，可以实现实时通信和对延迟敏感的应用，如自动驾驶和远程手术。
3. 大连接密度：5G网络支持更多的设备接入，能够满足物联网应用的需求，如智能家居和智能城市。
大连接密度：5G网络支持更多的设备接入，能够满足物联网应用的需求，如智能家居和智能城市。
4. 边缘计算：通过边缘计算，5G网络能够将计算资源靠近用户，降低网络传输延迟，提供更快的服务响应。
5G网络架构分析
5G网络架构分析5G时代将是一张网络满足多样化业务需求，基于NFV/SDN技术，采用通用硬件，实现 网络功能软件化和基于差异化业务的资源编排。
业务及网络平台运营通过数字化平台实现网络能力和业务需求的对接，开放网络能力，按用户面部署，减小业务时延。
降低传输网压力，打破传 统数据仅能从省级出口的路径，用户及业务数据下沉到本地，高频和低频混合组网。
5G核心网与 NFV基础设施结合，为普通消费者、应用提供商和垂直行业需求方提供网络切片、边缘计算等新型业务能力。
5G核心网将从传统的互联网接入管道转型为全社会信息化的赋能者。
5G核心网的创新驱动力源于5G业务场景需求 和新型ICT使能技术，旨在构建高性能、灵活可配的广域网络基础设施，全面提升面向未来的网络运营能力。
5G时代要求未来能形成虚拟化、分层化的核心网络，以及资源开放、适宜开发新业务的网 络架构，从而能够提供从网络运营到业务服务的经济和可持续发展的模式。
随着5G标准冻结，商用部署提上议程，5G需求中所描绘的未来美好的全社会信息化生活正在从畅想变得触手可及。
作为连接万物，赋能业务的社会化信息基础设施的重要环节，移动核心网在5G阶段实现架构、功能和平台的全面重构。
相比于传统4G核心网(EPC) , 5G 核心网采用原生适配云平台的设计思路、基于服务的架构和功能设计提供更泛在的接入，更灵活的控制和转发以及更友好的能力开放。
5G核心网的网络架构1.1两种5G核心网络架构呈现方式5G核心网采用控制转发分离架构，同时实现 移动性管理和会话管理的独立进行，用户面上去除 承载概念，QoS参数直接作用于会话中的不同流。
通过不同的用户面网元可同时建立多个不同的会话 并由多个控制面网元同时管理，实现本地分流和远 端流量的并行操作，5G的核心网络架构分为两种 架构呈现，即参考点方式呈现和服务化架构方式呈现，如图1所示。
5G核心网的参考点方式架构5G核心网的服务化架构服务化架构是在控制面釆用API能力开放形式 进行信令的传输，在传统的信令流程中，很多的消息在不同的流程中都会出现，将相同或相似的消息提取出来以API能力调用的形式封装起来，供其它网元进行访问，服务化架构将摒弃隧道建立的模式, 倾向于采用HTTP协议完成信令交互。
5G网络架构、网元及接口
AMF主要承载功能
• 终止RAN CP接口（N2） • 终止NAS（N1），NAS加密和完整性保护 • 注册管理，连接管理，可达性管理 • 移动性管理（支持系统内和系统间移动性） • 支持网络切片 • SMF选择 • 合法拦截（适用于AMF事件和LI系统的接口） • 空闲模式UE可达性（包括寻呼重传的控制和执行） • UE和SMF之间的SM消息提供传输 • 用于路由SM消息的透明代理 • 接入身份验证，接入授权（包括检查漫游权） • 在UE和SMSF之间提供SMS消息的传输 • 安全锚功能（SEAF） • 监管服务的定位服务管理 • 为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的位置服务消息提供传输 • 用于与EPS互通的EPS 承载 ID分配 • UE移动事件通知
UPF主要承载功能
• 用于RAT内/ RAT间移动性的锚点（适用时） • 外部PDU与数据网络互连的会话点 • 分组路由和转发（例如，支持上行链路分类器以将业务流路由到数据网络的实例，支持分支点以支持多宿主PDU会话） • 数据包检查（例如，基于服务数据流模板的应用流程检测以及从SMF接收的可选PFD） • 用户平面部分策略规则实施，例如门控，重定向，流量转向） • 合法拦截（UP收集） • 流量使用报告 • 用户平面的QoS处理，例如UL / DL速率实施，DL中的反射QoS标记 • 上行链路流量验证（SDF到QoS流量映射） • 上行链路和下行链路中的传输级分组标记 • 下行数据包缓冲和下行数据通知触发 • 将一个或多个“结束标记”发送和转发到源NG-RAN节点
SA架构中的gNB功能
• 无线资源管理的功能：无线承载控制，无线接入控制，移动性连接控制，在上行链路和下行链路中向UE的动态资源分配（调度） • IP报头压缩，加密和数据完整性保护 • 当不能从UE提供的信息确定到AMF的路由时，在UE附着处选择AMF • 用户面数据向UPF的路由 • 控制面信息向AMF的路由 • 连接设置和释放 • 调度和传输寻呼消息 • 调度和传输系统广播信息（源自AMF或O＆M） • 用于移动性和调度的测量和测量报告配置 • 上行链路中的传输级别数据包标记 • 会话管理 • 支持网络切片 • QoS流量管理和映射到数据无线承载 • 支持处于RRC_INACTIVE状态的UE • NAS消息的分发功能; • 无线接入网共享
全面：一文看懂5G网络(接入网+承载网+核心网)
全面：一文看懂5G网络（接入网+承载网+核心网）本文以无线接入网为线索，梳理一下无线侧接入网+承载网+核心网的架构，主讲无线接入网，浅析承载网和核心网，帮助大家更深入的了解5G，也帮助新手更好的入门。
在我们正式讲解之前，我想通过这张网络简图帮助大家认识一下全网的网络架构，通过对全网架构的了解，将方便对后面每一块网络细节的理解。
这张图分为左右两部分，右边为无线侧网络架构，左边为固定侧网络架构。
无线侧：手机或者集团客户通过基站接入到无线接入网，在接入网侧可以通过RT N或者IP R A N或者PT N解决方案来解决，将信号传递给BS C/R N C。
在将信号传递给核心网，其中核心网内部的网元通过IP承载网来承载。
固网侧：家客和集客通过接入网接入，接入网主要是GP O N，包括ON T、OD N、OL T。
信号从接入网出来后进入城域网，城域网又可以分为接入层、汇聚层和核心层。
B R A S为城域网的入口，主要作用是认证、鉴定、计费。
信号从城域网走出来后到达骨干网，在骨干网处，又可以分为接入层和核心层。
其中，移动叫CM N E T、电信叫169、联通叫163。
固网侧和无线侧之间可以通过光纤进行传递，远距离传递主要是有波分产品来承担，波分产品主要是通过WD M+S D H的升级版来实现对大量信号的承载，OT N是一种信号封装协议，通过这种信号封装可以更好的在波分系统中传递。
最后信号要通过防火墙到达IN T E R N E T，防火墙主要就是一个N A T，来实现一个地址的转换。
这就是整个网络的架构。
看完宏观的架构，让我们深入进每个部分，去深入解读一下吧。
什么是无线接入网？首先大家看一下这个简化版的移动通信架构图：无线接入网，也就是通常所说的RAN（Radio Access Network）。
简单地讲，就是把所有的手机终端，都接入到通信网络中的网络。
大家耳熟能详的基站（Ba s e S t a t i o n），就是属于无线接入网（RA N）。
《5G无线网络规划与优化》第3章 5G网络架构
5G 承载网切片架构
5G业务模型驱使基站间协同越来越频繁，这要求基站间的时间精确同步，精确的时间同步是建立在高精度 时钟基础上的，5G在承载网的时钟精度上做了一些相关的优化，使得其可由4G时代的us级精度提升至5G时代 的ns级。
5G 承载网切片架构
5G承载网切片分为管理层切片、控制层切片、转发层切片三类。管理层切片主要是指不同的切片配置不同的模 板，而控制层切片主要是指拓扑管理、路由转发计算等功能的实施，转发层切片主要负责数据包的转发分配、隔离。
5G承载高带宽
5G承载网一般分为核心、汇聚、接入三层，接入层由用户侧运营商边缘设备，直接连接基站 ；汇聚层由上层运营商边缘设备，汇聚接入层的流量传递给上层核心节点，并完成不同接入环之 间的数据传递，核心层由网络侧运营商边缘设备，连接核心网网元设备。
5G的网络架构和业务模型相对4G有了很大的变化。
5G核心网功能云化且逐步下沉，导致除南北向流量外，DC之间东西向流量需求增强。 5G时代基站密度更高，带来站间深入协同需求，基站之间的流量也将远远超过LTE的流量。
5G 核心网典型特性：SBA、原生云、CUPS、网络切片
1. 【单选题】基于5G核心网哪个特性，可将用户面下沉至各级数据中心，实现流量的分 层终结，同时大大缩短用户端到端的体验时延？（ ） A. 原生云 B. CUPS C. 网络切片 D. SBA
答案：B
目录
3 Part Three 5G网络架构
第三章 5G网络架构
目录
3 Part Three 5G网络架构
3.1 5G接入网 3.2 5G承载网 3.3 5G核心网 3.4 5G组网及架构演进
通过本节学习，您可以：
了解5G RAN架构的变化 掌握5G Cloud RAN总体架构
5g架构基础知识
5g架构基础知识5G架构基础知识随着技术的不断发展，5G已经成为当前热门的话题之一。
作为下一代移动通信技术，5G架构具有许多独特的特点和优势。
本文将介绍5G架构的基础知识，包括其核心网络结构、网络切片和物联网等相关内容。
一、5G架构的核心网络结构5G架构的核心网络结构主要由三个关键组件组成：用户面、控制面和管理面。
用户面负责处理数据传输，控制面负责控制用户面的连接和流量，而管理面则负责管理整个网络的运行和配置。
1. 用户面：用户面是5G网络中负责数据传输的部分。
它通过无线接入网络（RAN）将用户设备连接到核心网，并通过核心网将数据传输到目标设备。
用户面的设计旨在提供高速、低延迟的数据传输，以满足各种应用场景的需求。
2. 控制面：控制面是5G网络中负责控制用户面连接和流量的部分。
它通过核心网与用户设备进行通信，负责建立和管理用户设备的连接，以及调度用户设备之间的数据流量。
控制面的设计旨在实现智能化的无线资源管理和优化，以提供更好的用户体验。
3. 管理面：管理面是5G网络中负责管理整个网络的运行和配置的部分。
它包括网络管理和服务管理两个方面。
网络管理负责监控和管理网络设备的状态和性能，以确保网络的正常运行；服务管理负责配置和管理不同的服务，以满足不同应用场景的需求。
二、5G网络切片技术5G网络切片是5G架构中的一项重要技术，它可以将网络资源按照不同的业务需求进行灵活划分和分配，以实现不同应用场景的定制化服务。
1. 网络切片的概念：网络切片是指将5G网络中的物理资源（如带宽、计算资源等）按照不同的业务需求进行划分和分配，以实现不同应用场景的定制化服务。
每个网络切片都是一个独立的逻辑网络，可以根据需要进行灵活配置和管理。
2. 网络切片的应用：网络切片可以应用于各种不同的场景，如智能交通、工业自动化、远程医疗等。
通过网络切片，可以为不同的应用场景提供定制化的网络服务，以满足其特定的需求。
三、5G与物联网的结合5G与物联网的结合是5G架构中的另一个重要方面。
5G通信原理和构架
5G通信原理和构架5G通信原理和架构是指第五代移动通信技术的基本原理和网络架构。
5G通信技术是一种高速、低延迟和大容量的无线通信技术，具有更好的用户体验和更广泛的应用场景。
本文将从通信原理和网络架构两个方面介绍5G通信技术。
一、通信原理1.多址技术：多址技术是指在同一个频段上同时传输多个用户的数据。
5G采用OFDMA（正交频分多址）技术，能够将频段划分为多个子载波，每个子载波可以独立传输用户的数据，从而实现多用户同时传输的能力。
2.空中接口技术：5G采用了更高的频率和更大的带宽，使得其可以传输更多的数据量。
同时，采用了更先进的调制技术，比如64QAM和256QAM，能够在同样的时间和频率资源下传输更多的信息。
3.多天线技术：多天线技术是指在发送和接收端使用多个天线，用来增强信号的传输质量。
5G采用MIMO（多输入多输出）技术，能够利用多个天线之间的空间多样性，提高信号的传输速率和可靠性。
4.自适应和智能网络：5G通信技术具有较高的灵活性和智能性，能够根据网络的负载和用户的需求自动调整信号的传输参数，实现网络资源的最优利用。
二、网络架构5G通信网络的架构可分为核心网、边缘计算和终端设备三个部分。
1.核心网：5G核心网是整个5G系统的核心部分，负责处理用户的数据和信令。
它采用了分布式架构，将网络功能分布到不同的边缘节点上，从而实现更低的时延和更高的灵活性。
核心网支持网络切片技术，能够为不同的应用场景提供个性化的网络服务。
2.边缘计算：5G边缘计算是指将计算和存储资源部署到网络边缘，使得数据的处理和分析可以更加快速和高效。
边缘计算能够提供低时延和高带宽的服务，适用于对时延要求较高的应用场景，比如自动驾驶和增强现实。
3.终端设备：5G终端设备是用户接入5G网络的设备，包括智能手机、平板电脑和物联网设备等。
终端设备需要支持多接入技术，比如蜂窝网络、Wi-Fi和蓝牙等，以实现更稳定和高速的连接。
总之，5G通信技术的原理和构架是基于多址技术、空中接口技术、多天线技术、自适应和智能网络等技术的基础上构建的。
5G网络架构与技术原理解析
5G网络架构与技术原理解析随着时代的进步，人们对网络的需求越来越高，互联网进入5G时代后，网络通信技术和网络速度得到了质的提高。
5G网络是一种新一代的无线通信技术，被认为是人类社会移动与通信的未来。
5G网络架构与技术原理是如何实现的呢?本文将对5G网络的架构和技术原理进行分析解析。
一、5G网络架构5G网络架构可以分为三个层次：核心网、传输网和无线接入网。
1.核心网核心网是5G网络的中枢，它的主要作用是实现对数据流量的控制和管理。
核心网通过网络控制平面和用户数据平面，分别处理控制信令和用户数据。
网络控制平面主要负责5G网络的控制和管理。
它包含网络切片管理、认证和安全、移动性和会话管理、策略和流量控制等功能。
用户数据平面则负责承载和传输用户的数据。
通过网络切片，它可以为不同的应用提供不同的质量保障。
2.传输网传输网是5G网络的关键组成部分，它负责承载核心网和无线接入网之间的数据。
5G传输网将采用软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等技术，实现灵活的网络资源调度和快速的服务部署。
3.无线接入网无线接入网是5G网络的最后一级，它主要负责将用户请求传输到核心网中，同时将从核心网返回的数据传输给用户。
5G无线接入网主要包括以下技术：基站技术：5G基站具有更高的数据传输速度和更低的延迟，同时还可以支持更多的连接设备。
小区划分技术：通过将基站分成多个小区，可以实现更细粒度的信号覆盖和更高的网络容量。
多址技术：5G网络将采用OFDMA技术来支持多个用户同时传输数据，从而提高网络的带宽和效率。
二、5G网络技术原理1.大规模MIMO技术大规模MIMO技术是5G网络中的重要技术之一。
它利用大量的天线和信号处理算法，可以显著提高信号质量和网络容量。
2.毫米波技术5G网络将开放更高的频率段，包括毫米波频段。
毫米波频段具有更高的数据传输速度和更低的延迟，但其传输距离相对较短，需要更多的基站来保证信号覆盖。
3.网络切片技术网络切片技术可以为不同的业务提供不同的资源配置和服务质量保障。
5G网络架构与组网技术教程
5G网络架构与组网技术教程随着科技的不断进步，人们对于网络速度和稳定性的要求也越来越高。
因此，5G网络作为下一代移动通信技术，成为了全球范围内的热门话题。
本文旨在为读者详细介绍5G网络的架构和组网技术，并探讨其对未来通信行业的影响。
一、5G网络架构1. 5G网络的核心架构5G网络的核心架构主要包括以下组成部分：- 用户设备（UE）：是指连接到5G网络的移动设备，如智能手机、平板电脑等。
- 无线接入网（RAN）：是指连接用户设备和核心网的无线网络，其主要功能是提供无线接入服务。
- 核心网（CN）：是指支持移动通信系统的主干网，负责处理用户身份识别、接入控制、数据传输等核心服务。
- 业务支持系统（BSS）和运营支持系统（OSS）：是指支撑整个网络运营的管理和计费系统。
通过以上几个组成部分的协同工作，5G网络能够提供超高速率和低延迟的通信服务。
2. 5G网络的多层次架构为了实现更好的网络覆盖和服务质量，5G网络采用了多层次架构，包括以下几个层次：- 蜂窝层（Cellular Layer）：是指由基站和相关网络设备组成的网络层次，负责提供基础的无线接入服务。
- 基站层（Base Station Layer）：是指由一组蜂窝基站组成的网络层次，负责提供对用户设备的接入服务。
- 边缘计算层（Edge Computing Layer）：是指将计算和存储资源放置在网络边缘，提供更快速、更低延迟的服务。
- 云计算层（Cloud Computing Layer）：是指采用云计算技术来提供更大规模、更复杂的计算和存储服务。
- 应用层（Application Layer）：是指提供各种应用服务的网络层次，如视频通话、物联网等。
通过这种分层架构，5G网络能够更好地适应不同的应用需求和网络环境。
二、5G网络组网技术1. 射频技术射频技术是5G网络中非常重要的组网技术，它包括以下几个关键方面：- 大规模天线阵列（Massive MIMO）：通过使用大规模天线阵列来增加网络容量和覆盖范围，提供更好的用户体验。
04-第四章 5G网络架构1
§4.1 5G网络整体架构
• Option 3系列的控制面锚点为4G基站，3个细分 选项的区分主要在于分流控制点的不同
§4.1 5G网络整体架构
• Option 7系列的控制面锚点为4G基站，3个细分 选项的区分主要在于分流控制点的不同
§4.1 5G网络整体架构
• Option 4系列的控制面锚点为5G基站，2个细分 选项的区分主要在于分流控制点的不同
Option 3 Option 3a Option 3x
细分选项区别 所有的控制面信令都 经 由 eNB 转 发 ， eNB 将数据分流给gNB 所有的控制面信令都 经 由 eNB 转 发 ， EPC 将数据分流至gNB 所有的控制面信令都 经 由 eNB 转 发 ， gNB 可将数据分流至eNB
示意图
网络注册功能
5G新增，类似增强DNS功能
§4.2 5G核心网
• 5G的核心网应用的两种技术：
• 网络虚拟化NFV（Network Functions Virtualization）：将各种类型的 网络设备，如服务器、交换机、磁盘阵列，构建成为一个DCN网， 通过借用IT的虚拟化技术虚拟化形成VM（虚拟机，Virtual Machine），然后将传统的CT业务部署到VM上
4 Option 1 -> Option 7/7a -> Option 2 Option 1 -> Option 3/3a/3x -> Option 1 + Option 2 + Option 7/7a->
5 Option 2 + Option 5
6 Option 1 -> Option 3x -> Option 7x -> Option 4 -> Option 2
5G系统架构介绍
GTP-U UDP
IP Data link layer Physical layer
用户面
CP： S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之间，
传输网络层是利用IP传输，这点类似于用户 平面；为了可靠的传输信令消息，在IP曾之 上添加了SCTP；应用层的信令协议为S1AP
S1-AP
SCTP IP
Non-4GPP IP Accesse
S-GW – P-GW
接口功能 采用GTP协议，在MME和GW设备间建立隧道，传送 信令 采用GTP协议，在MME和SGSN设备间建立隧道，传 送信令 采用GTP协议，在S-GW和SGSN设备间建立隧道，传 送数据和信令 完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理
Inter Cell RRM
RB Control
●
Connection Mobility Cont.
Radio Admission Control
eNB Measurement Configuration & Provision
Dynamic Resource Allocation (Scheduler)
SAE-GW: SGW+PGW
SGi
●
S6d HSS
S6a
PCRF Gx
PGW
S2a/c S2b
ePDG
Non 4GPP Access Network
S4
SGW
S10x
SGSN
S3
S11 MME
S5 (GTP)
S10x
Mobility based on MIP
EPC
BSC
S10 RNC
S1-MME
S1-U
S4
5G移动通信标准中文版深入浅出 5G移动通信标准和架构
5G移动通信标准中文版深入浅出：5G移动通信标准和架构一、5G移动通信标准概述5G移动通信标准是当前全球通信领域的研究热点，它代表着移动通信技术的未来发展方向。
与前几代移动通信技术相比，5G最大的优势在于高速、低延迟、大容量等特点，这使得5G技术在许多领域都有着广泛的应用前景。
二、5G移动通信标准架构5G移动通信标准的架构主要包括以下几个方面：1、网络架构：5G网络架构采用扁平化、简洁化的设计理念，将网络功能模块进行整合和优化，使得网络更加灵活和可扩展。
同时，5G网络架构也支持云计算、大数据等新兴技术的集成应用。
2、空口技术：5G空口技术采用了高频段、大规模天线输入输出（MIMO）、非正交多址（NOMA）等先进技术，使得系统容量和传输速率得到了极大的提升。
3、频谱分配：5G采用了多种频谱类型，包括低频段、中频段和高频段，以满足不同场景下的业务需求。
4、终端形态：5G终端形态多样化，包括智能手机、可穿戴设备、物联网设备等多种类型，以满足不同用户的需求。
5、安全机制：5G在安全机制上进行了全面的升级，采用了端到端加密、认证授权等安全技术，保障用户的信息安全和隐私权益。
三、5G移动通信标准的应用前景5G移动通信标准的应用前景广泛，主要包括以下几个方面：1、智能家居：5G技术可以使得智能家居更加智能化和便捷化，例如智能音箱、智能电视等设备可以更加高效地互联互通。
2、智慧城市：5G技术可以为智慧城市提供高效、安全的通信支持，促进城市各个领域的智能化发展。
3、工业互联网：5G技术可以推动工业互联网的发展，实现工厂自动化、智能制造等目标。
4、医疗健康：5G技术可以为医疗健康领域提供远程医疗、实时监控等服务，提高医疗效率和诊断质量。
5、无人驾驶：5G技术可以为无人驾驶提供低延迟、高可靠性的通信支持，保障车辆的安全行驶。
6、VR/AR：5G技术可以使得VR/AR更加流畅和真实，为用户提供更好的沉浸式体验。
7、物联网：5G技术可以推动物联网的发展，实现各种设备的互联互通和智能化管理。
5G网络架构和技术特点简介
5G网络架构和技术特点简介随着移动通信技术的不断发展，5G已成为当前最热门的话题之一。
那么，什么是5G网络，它与4G、3G等移动通信技术有何不同？本文将对5G网络架构和技术特点进行简要介绍。
一、5G网络概述5G是“第五代移动通信技术”的简称，是目前最新的移动通信技术。
它具有更高的带宽、更低的延迟、更高的网络容量和更好的连接可靠性等特点，可大幅提升移动通信的速度、容量、质量和覆盖范围，进一步推动移动互联网的发展。
五、5G网络架构5G网络架构主要由RAN、核心网和终端三大部分组成。
1.RANRAN是Radio Access Network的缩写，即无线接入网络，负责连接终端设备（如手机、平板电脑、车载、工业设备等）和核心网。
相比之前的移动通信技术，5G采用的是基于云平台的RAN，实现虚拟化、软件化和可编程性，从而更好地支持海量连接和智能化应用。
2.核心网核心网是5G网络中的重要组成部分，负责实现从无线接入网到传输网、到互联网等各个级别的网络传输和控制。
5G的核心网采用了SDN和NFV等新一代网络技术，有更好的灵活性、可扩展性和较低的运维成本，支持各种终端设备和应用场景。
3.终端终端是5G网络中的另一个重要组成部分。
5G终端通常具有更高的数据传输率、更低的功耗和更好的安全性能等特点，可以与车载、无人机、传感器、机器人等不同类型的设备互相连接，从而实现智能化控制和数据管理。
二、5G技术特点1.大带宽5G网络具有更大的带宽，目前能够提供超过Gbps的数据传输速度，从而满足未来各种高速数据传输需求。
2.低延迟与4G相比，5G的延迟更低，可在毫秒级别内实现传输，进一步提升了实时交互和智能化应用的效率和体验。
3.高可靠性5G网络的数据传输可靠性更高，对于数据传输中的错误情况能够提供更好的处理能力，从而有效减少数据丢失和传输安全风险。
4.海量连接5G网络可以支持更多的设备连接，实现万物互联的目标。
同时，网络还能根据需要自动分配带宽和资源，从而更好地支持不同终端设备和应用场景。
5g高级知识点
5g高级知识点一、5G网络架构。
1. 核心网（5GC）- 基于服务的架构（SBA）- 5G核心网采用SBA，将网络功能模块化、服务化。
各个网络功能（如认证服务器功能 - AUSF、接入和移动性管理功能 - AMF等）以服务的形式提供，通过服务接口进行交互。
这种架构提高了网络的灵活性、可扩展性和可定制性。
例如，不同的运营商可以根据自身业务需求组合这些服务，快速推出新的业务。
- 网络切片。
- 概念：网络切片是5G核心网的关键特性。
它允许在同一个物理网络基础设施上创建多个逻辑网络，每个网络切片针对不同的业务场景（如eMBB - 增强移动宽带、uRLLC - 超高可靠低时延通信、mMTC - 海量机器类通信）进行优化。
- 实现方式：通过对网络资源（如带宽、计算资源、存储资源等）的隔离和分配，不同切片可以有不同的网络拓扑、协议配置和安全策略。
例如，对于自动驾驶这种uRLLC场景的网络切片，会优先保证低时延和高可靠性，而对于物联网的mMTC切片，则侧重于大规模连接的支持。
2. 接入网（5G - RAN）- 云化RAN（C - RAN）- 特点：C - RAN将基站的基带处理单元（BBU）集中化，形成基带池。
多个远端射频单元（RRU）通过前传网络连接到基带池。
这种架构降低了基站建设成本，提高了资源利用率。
例如，在人口密集区域，可以通过共享基带池资源，灵活分配处理能力给不同的RRU，满足高流量需求。
- 大规模MIMO（多输入多输出）- 原理：在基站侧使用大量的天线（例如64根或更多）同时与多个用户设备（UE）进行通信。
通过波束赋形技术，将信号能量集中在特定方向上，提高信号的传输效率和覆盖范围。
- 优势：大规模MIMO可以显著提高频谱效率，增加系统容量。
在相同的频段下，能够同时服务更多的用户，并且提高每个用户的数据传输速率。
二、5G关键技术。
1. 毫米波（mmWave）通信。
- 频段特点。
- 毫米波频段通常指30 - 300GHz的频段。
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& precoding
equalization
E31
Mapping, IFFT
FFT, demapping
E3
DL IF
UL IF
DL RF
UL RF
Ant.
……………… ………………
eNB S1 Interface PDCP RLC MAC L1 Bit proc.
Modulation IDFT, demodu.
Layer Mapping & precoding
Channel esti., equalization
Mapping, IFFT
FFT, demapping
Other Sectors
DL IF
UL IF
DL RF
UL RF
Ant.
业务和用户感知分析
• 上下文感知 • 用户行为分析 • 业务特性分析
2. 高效：更低的数据传输成本，易于扩展；简化状态、信令 3. 智能：资源自动分配和调整，网络自配置，自优化 4. 开放：网元突破软硬件耦合的限制；网络能力向第三方开放打造新的生态环境，
创新盈利点
• 四维架构 （4D-Architecture）
1. 转发分离化 （Seperated）：基站的C/U分离、网关的控制转发分离 2. 网络虚拟化（Virtualized）：小区逻辑虚拟化，网元功能虚拟化 3. 功能模块化（Modularized）：网元功能原子/模块化，按需组合 4. 部署分布化（Distributed）：支持分布式的网元部署，内容分布更靠近用户
数据信息
基网资 础元源 设功编 施能排 管编管 理排理
数 据 流 控 制
移 动 性 管 理
认 证 授 权 计 费
内
QoS
协 议
容
内 容
其 他
控 优 引插 服 制 化 入入 务
业用网 务户络 数数数 据据据
5G网络能力开放功能图
网络能力开放已完成架构和技术分析，将逐渐有机的结合到新型网络架构及网元中
总结
• NFV彻底颠覆网元形态，实 现网络功能可编程
• SDN完全改变传统网络设计 模式，实现网络连接可编程
• LIPA、Relay、C-RAN等已显示融合的迹象
5G网络架构设计的原则
• 四个原则
1. 灵活：不同业务要求（超高可靠、超低时延）、以用户为中心的组网（个人、企 业、M2M），更快的功能引入
控制云关键技术
连接管理
• 简化的连接管理机制
接口重新定义
• 从网元间的连接关系变为网络功能间的服务 关系
• 网络功能通过对外暴露调用接口(API)来提供 服务,供其他模块调用
基于SDN的移动性管理
• 控制集中化以获取全局拓扑、无隧道、 与接入技术无关，无固定锚点，可优 化路由
资源调度及干扰协同
• 分布式
控制云：网络控制功能集中，网元功能虚拟化、软件化、可重构，支持网络能力开放；
转发云：剥离控制功能，转发功能靠近基站，业务能力与转发能力融合。
5G网络架构——平台视图
平台和编排功能成为架构设计的重要组成部分
End to End Management & Orchestration
SDX
RLC1 RLC2 MAC1 MAC2
5G网络架构初步设计——“三朵云”
5G网络架构特征：
网络
灵活的无线接入云、智能开放的控制云、高效低成本的转发云
能力 开放
mesh D-RAN
M-CDN
Wi-Fi
C-RAN
连接 移动性 签约
管理
QoS
网络 资源 管理 编排
网络控制器
内容存储分发
业务 使能
分布转发
数据中心
接入云：接入控制与承载分离、接入资源协同管理、支持多种部署场景（集中/分布/无 线mesh）、灵活的网络功能及拓扑
• 通过软件定义协议技术，协议栈可编程构建敏捷的业 务处理能力
• 简单、友好的接口，灵活性和易用性的统一
RRC 上下文管理
RRM 移动性管理
控制面 用户面
数据 包过
滤器
…
数据流1 数据流2
数据流n
TCP 加速 IP/UDP proxy
控制面接口
用户面接口
PDCP
RLC
MAC
PHY1 PHY2
接入云关键技术（2）
Physical Network and DC
Access side
Core side
体现网元类型及逻辑关系的“逻辑视图”还有待讨论
接入云关键技术（1）
多RAT，多连接
定制化部署和服务
目标
• 通过引入本地集中控制器，实现核心网及用户透明的多RAT的统一 接入和管理
• 支持多制式/多样接入点，分布式和集中式、有线和无线等灵活的网 络拓扑和自适应的无线接入方式
应
用
第三方应用
层
北向接口
能
开放互通
力
层
资源编排
网络使能
南向接口
网
基础 管道 增值 数据
络
设施 能力 服务 信息
层
终端 5G网络能力开放架构图
第三方应用
网络资源 编排保障 按需调度
开放能力
编排能力
使能能力
基础设施 管道能力
增值服务
需求导入与能力提供
能力封装与适配，实 现第三方应用需求与 网络能力的映射
5. 5G架构是演进还是革命？
3. NFV和SDN将对架构产生何 种程度的影响
• C-RAN、D-RAN、无线Mesh、
D2D、Multi-RAT等多种接入架构存 在，拓扑是何种形态 • 宏站、小站、Relay、WLAN等多种
4. 接入网及核心网的界限 是否会被打破
接入节点存在
• 无线接入网+核心网——移动网的传统架构
5G 网络架构
5G网络演进需要新型网络架构
未来网络对速率、连接密度、时延、移动性、成本及效率有更高的要求，触发对 新型网络架构的设计需求
0.1～1Gbps的 用户体验速率
平方公里数十 T的流量密度
数十Gbps 峰值速率
数据来源: IMT 2020 5G需求白皮书
每平方公里一百 万的连接密度
毫秒级的 端到端时延
– NFV的引入使得平台成为网络设计的一部分 – 平台视图、逻辑视图（传统网络架构视图）
• 5G网络架构设计多个关键技术，如：多RAT多连接、定制化部署和服务、网 元重构、新型移动性管理、简化的连接管理、接口设计等
• 网络架构的设计将考虑运营商5G网络的运营模式以实现网络增值
Hybrid L1
User Plane
VNF
Control Plane
VNF
Service VNF
Function Library
…
NFV Infrastructure
vComputing
vStorage
vNetwork
VIMLeabharlann 100 Billion Things
Virtualization layer
• NFV、SDN是新架构设计的重要技术基础 • 架构的设计将涉及5方面的关键问题
– 集中vs.分布、接入网的形态、网络如何融合、NFV & SDN的影响、演进vs.革命
• 架构设计的四项原则：灵活、高效、智能、开放 • 新架构的特征
– 转发分离化、网络虚拟化、功能模块化、部署分布化
• “三朵云”的5G网络架构将呈现两个视图
每小时500Km 以上的移动性
5G需求对架构的潜在要求
✓ 更扁平的架构 ✓ 更快捷的内容分发 ✓ 更灵活的网络编排 ✓ 更简洁的移动性管理 ✓ 更高效的资源管理 ✓ 更安全的网络体系
各区域组织纷纷展开5G研究，需求及场景的讨论是前期工作重点，尚未提出明确 网络架构
新技术的引入使架构的重新设计成为可能
业务需求分析 优化QCI粒度 将不同协议业务划分成不同的QCI
理论依据 评估
用户体验度 评估模型
协议-QCI映射表 QCI
协议类型 按协议区分不同业务流量
修正 依据流量特点感知上下文信息
资源按需分配
转发云关键技术
业务链流量调度：网络策略+新路由机制，实现按业务、网络、用户的按需数据转发
NCF
业务链 编排
• SDN采用全局集中式路由计算，可高效调度全网资源
3
5G网络架构设计中需考虑的问题
• 集中和分布架构之辩：分部式服 务的理念与集中式服务的实用性 之间一直存在分歧
1. 集中式的全局优化与分 布式多点协作哪种更优
• Google：分布式数据+集中管 理和控制已成为规范架构
2. 接入网的多种形态如何组网
NFV 实现软硬件的解耦，更重要的是实现网元的编排功能，提升管理和维护效率,增强灵活性
虚拟化
SDN采用软件集中控制、网络开放的三层架构，高效调度全网资源，提升网络虚拟化能力 ➢ SDN是一种网络架构，包括3层：转发、控制、应用 ➢ SDN与传统IP网络的区别：
• 传统IP网络采用分布式路由计算，扩展性和网络可靠性好，但 缺少全局网络资源的灵活调度能力
动态选路
WLAN
通用转发设备 通用转发设备 通用转发设备
Router Router
Router
分层的内容分发：核心、接入、终端分层部署CDN，基于策略的相互协作，提升服务质量
网络能力开放
在网络架构中引入网络能力层，具备三个功能：资源编排、网络使能、开放互通
4G时代存在OTT对语音分流、数据资费降低的挑战，5G时代需明确网络的增值模式和盈利点，实现第三方应 用与网络的良好互动，提升网络资源利用率和用户业务体验，达到产业链共赢