5G概念和架构
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网络需求和架构
5G网络需求和架构随着移动通信技术的不断发展,人们对于通信速度和用户体验的需求也愈发迫切。
在这样的背景下,第五代移动通信技术(5G)应运而生。
5G网络有着更高的带宽、更低的延迟和更大的容量,以满足用户对网络服务的日益增长的需求。
下面将对5G网络的需求和架构进行详细介绍。
首先,5G网络的需求主要可以总结为三个关键要素:更高的带宽、更低的延迟和更大的容量。
更高的带宽是指5G网络需要提供更高的数据传输速度。
随着云计算、物联网和大数据等技术的不断发展,人们对于快速传输大量数据的需求越来越大。
因此,5G网络需要具备比4G网络更高的带宽,以满足高清视频观看、在线游戏和大规模文件传输等应用的需求。
更低的延迟是指5G网络需要实现更快的响应速度。
在实时应用中,如智能交通系统、远程手术和虚拟现实等,低延迟是至关重要的。
因此,5G网络需要降低传输延迟,实现更快的数据传输和处理速度。
更大的容量是指5G网络需要处理更多的连接数量和数据流量。
随着物联网设备的普及和互联网用户数量的增加,网络需要具备更大的容量来支持同时连接大量终端设备和处理大量数据的要求。
基于以上需求,5G网络的架构设计具有以下特点:第一,5G网络采用了更多的小型蜂窝基站,以实现更高的网络密度。
传统的大型基站覆盖范围较大,但在高密度地区的容量和网络资源分配上存在瓶颈。
因此,5G网络采用了更多的小型蜂窝基站,将网络资源更精细地分布在用户附近,提高了网络容量和用户体验。
第二,5G网络采用了更多的高频段,以实现更高的带宽和更低的延迟。
传统的移动通信技术主要采用低频段,但低频段的带宽有限且容易受到干扰。
而5G网络采用了更多的高频段,可以提供更大的带宽和更低的延迟,满足高速数据传输和实时应用的需求。
第三,5G网络引入了网络切片技术,以实现灵活的网络配置和资源分配。
网络切片技术可以将网络划分为多个独立的虚拟网络,每个网络可以根据不同的需求进行灵活配置和优化,提供个性化的服务和用户体验。
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系统(5GS)的系统架构解读
5G系统(5GS)的系统架构解读1.一般概念5G系统架构被定义为支持数据连接和服务,使部署能够使用诸如网络功能虚拟化和软件定义网络。
5G系统架构应利用已确定的控制平面(CP)网络功能之间基于服务的交互。
一些关键原则和概念是:——将用户平面(UP)功能与控制平面(CP)功能分开,允许独立的可扩展性、演进和灵活部署,例如集中位置或分布式(远程)位置。
——模块化功能设计,例如实现灵活高效的网络切片。
——在适用的情况下,将程序(即网络功能之间的交互集)定义为服务,以便它们的重用成为可能。
——使每个网络功能及其网络功能服务能够与其他NF及其网络进行交互如果需要,通过服务通信代理直接或间接地使用功能服务。
该架构不排除使用另一个中间功能来帮助路由控制平面消息(例如,像DRA)。
——最小化接入网络(AN)和核心网络(CN)之间的依赖关系。
该架构定义为具有通用ANCN接口的融合核心网络,该接口集成了不同的访问类型,例如3GPP接入和非3GPP接入。
——支持统一的认证框架。
——支持“无状态”NF,其中“计算”资源与“存储”资源分离。
——支持能力公开。
——支持本地和集中式服务的并发访问。
为了支持低延迟服务和对数据网络的本地访问,UP功能可以部署在接入网络附近。
——支持在访问的PLMN中使用本地路由流量和本地突破流量进行漫游。
2.网络功能和实体5G系统架构由以下网络功能(NF)组成:——身份验证服务器功能(AUSF)。
——访问和移动管理功能(AMF)。
——数据网络(DN),例如运营商服务、互联网接入或第3方服务。
——非结构化数据存储功能(UDSF)。
——网络曝光函数(NEF)。
——网络存储库功能(NRF)。
——网络切片准入控制功能(NSACF)。
——网络切片特定和SNPN身份验证和授权功能(NSSAAF)。
——网络切片选择功能(NSSF)。
——策略控制功能(PCF)。
——会话管理功能(SMF)。
——统一数据管理(UDM)。
5G核心网的构架和一些基础概念
5G核心网的构架和一些基础概念5G无线接入网络架构,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.5G核心网主要包括哪些呢?先说一下关键的AMF,SMF,UPF。
•AMF:全称Access and Mobility Management Function,接入和移动管理功能,终端接入权限和切换等由它来负责.•SMF:全称Session Management Function,会话管理功能,提供服务连续性,服务的不间断用户体验,包括IP地址和/或锚点变化的情况。
•UPF:全称User Plane Function,用户面管理功能,与UPF关联的PDU 会话可以由(R)AN节点通过(R)AN和UPF之间的N3接口服务的区域,而无需在其间添加新的UPF或移除/重新—分配UPF。
我们看一下5G的系统构架图:AMF/SMF/UPF 处于主体的作用。
AMF承载以下主要功能:接入和移动管理功能(AMF)包括以下功能。
在AMF的单个实例中可以支持部分或全部AMF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。
•流动性管理。
•合法拦截(适用于AMF事件和LI系统的接口)。
•为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.•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.无论网络功能的数量如何,UE和CN之间的每个接入网络只有一个NAS接口实例,终止于至少实现NAS安全性和移动性管理的网络功能之一.除了上述AMF的功能之外,AMF还可以包括以下功能以支持非3GPP 接入网络: •支持N2接口与N3IWF. 在该接口上,可以不应用通过3GPP 接入定义的一些信息(例如,3GPP 小区标识)和过程(例如,与切换相关),并且可以应用不适用于3GPP接入的非3GPP 接入特定信息。
5G 核心网的构架和基础概念
5G 核心网的构架和一些基础概念上期我们说到5G无线接入网络架构,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。
还是这张图:5G核心网主要包括哪些呢?先说一下关键的AMF,SMF,UPFAMF:全称Access and Mobility Management Function,接入和移动管理功能,终端接入权限和切换等由它来负责。
SMF:全称Session Management Function,会话管理功能,提供服务连续性,服务的不间断用户体验,包括IP地址和/或锚点变化的情况。
UPF:全称User Plane Function,用户面管理功能,与UPF关联的PDU会话可以由(R)AN节点通过(R)AN和UPF之间的N3接口服务的区域,而无需在其间添加新的UPF或移除/重新- 分配UPF。
我们看一下5G的系统构架图:AMF\SMF\UPF 处于主体的作用。
非漫游状态下的过程AMF承载以下主要功能:接入和移动管理功能(AMF)包括以下功能。
在AMF的单个实例中可以支持部分或全部AMF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。
▪-流动性管理。
▪-合法拦截(适用于AMF事件和LI系统的接口)。
▪-为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。
▪-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。
无论网络功能的数量如何,UE和CN之间的每个接入网络只有一个NAS接口实例,终止于至少实现NAS安全性和移动性管理的网络功能之一。
除了上述AMF的功能之外,AMF还可以包括以下功能以支持非3GPP 接入网络:-支持N2接口与N3IWF。
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知识点总结
5g知识点总结随着5G技术的快速发展和商用化进程的加快,5G已经成为当今热门的话题。
而对于大多数人来说,5G是一个新颖的概念,很多人对于5G的认知还停留在“更快、更稳定”的层面上。
本文将从多个方面来总结5G的知识点,帮助读者深入了解5G技术的本质和应用。
一、5G技术的基本原理1. 什么是5G技术5G是第五代移动通信技术的简称,是继4G之后的新一代移动通信技术标准。
相比于4G,5G在理论上可以提供更高的数据传输速度、更低的时延和更大的连接密度。
2. 5G的技术特点(1) 更高的频谱效率:5G采用更高频率的毫米波作为载波频段,可以实现更高的频谱利用率,提高网络容量。
(2) 更低的时延:5G网络可以实现低至1毫秒的端到端时延,适用于实时通信和对时延要求较高的应用场景。
(3) 更大的连接密度:5G网络能够支持大规模设备的连接,适用于物联网等大规模设备通信场景。
(4) 更广的覆盖范围:5G网络采用更高频段和更先进的天线技术,可以实现更广的覆盖范围和更好的穿透性。
3. 5G的技术架构5G网络包括核心网和无线接入网两部分。
核心网主要负责数据处理和业务控制,而无线接入网负责无线信号的接收和发送。
4. 5G的关键技术(1) 毫米波通信技术:5G网络采用毫米波频段作为主要的无线接入方式,利用更高的频率实现更高的传输速度。
(2) 大规模MIMO技术:5G网络采用大规模MIMO技术,利用多个天线实现更高的信号传输效率和更好的抗干扰能力。
(3) 网络切片技术:5G网络可以根据不同的业务需求对网络资源进行灵活分配和调整,形成不同的网络切片以满足不同场景的需求。
(4) 边缘计算技术:5G网络可以利用边缘计算技术实现更低的时延和更好的响应性能,适用于实时计算和边缘设备连接等场景。
二、5G的应用场景1. 智能手机作为5G最主要的应用场景之一,智能手机可以通过5G网络实现更快的下载速度、更高的视频质量和更好的实时通信体验。
2. 物联网5G网络可以支持大规模的物联网设备连接,可以应用于智能家居、智能工厂、智慧城市等场景,实现设备之间的无线通信和数据传输。
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。
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。
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通信原理和构架
第一章
1.1
4G网络从纯数据业务发展到支持VOLTE,逐渐了满足用户的需求,但是随着新的应用如无人驾驶,远程医疗的发展,4G网络不能满足当前最近技术的应用, 特别是工业互联网对时延的要求,目前新应用对5G的呼声很高,5G也是中国制造2025的关键发力点。
2019年6月6日,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,中国正式进入5G商用元年。9月9日中国联通以及中国电信签署合作协议,双方将双方划定区域,分区建设,各自负责划定区域内的5G网络建设相关工作。
网络切片,本质上就是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络,每一个虚拟网络根据不同的服务需求,比如时延、带宽、安全性和可靠性等来划分,灵活应对不同的eMBB、eMTC和uRLLC三大场景。
NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化):利用软硬件解耦及功能抽象,以虚拟化技术降低昂贵的设备成本费,根据业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离等步骤,让运营商可通过此极速将承载各种网络功能的通用硬件与云计算虚拟化技术相结合,实现网元虚拟化和虚拟网络可编程,简化网络升级的步骤和降低购买新专用网络硬件的成本,把网络技术重点放到部署新的网络软件上。
1.3.1
eMBB( Enhanced Mobile Broadband),增强移动宽带。体现在用户侧表现为网速的提升。
eMBB 对应的是大流量移动宽带业务,场景包括随时随地的 3D/超高清视频直播和分享、虚拟现实、随时随地云存储、高速移动上网等大流量移动宽带业务,在大带宽、低时延需求上具有一定优势,是三大场景最先实现商用的部分。
3.接口:传输层采用了TCP,在应用层采用 HTTP/2.0 [3],在序列化协议方面采用了 JSON,接口描述语言采用OpenAPI3.0, API 的设计方式采RESTFul。
5G原理及系统架构
eLTE
NR
Option 4a
5GC
NG-
U
eLTE
NG-C NG-U
NR
支持LTE&NR双连接 LTE升级 部署NGC
支持5G全业务
Option 3x
● ●
Option 7x
● ● ● ●
Option 4
● ● ● ●
初期普遍优选3x作为NSA方案,优选2作为SA方案
CP 锚点
UP 分流
Option 2
覆盖能力差,对射频器件性 初期部署不作为主要选择,主要作为热点eMBB容
能要求高
量补充,WTTx以及D2D等特殊场景
国内5G频谱分配情况
2.6GHz
2515MHz
2675MHz
3.5GHz
3500MHz
3600MHz
3.5GHz
3400MHz
3500MHz
室内频段
4.9GHz
4900MHz
4960MHz
全双工
全双工技术
是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作,使得通信两端在上、下行可以在相同时间使用相同 的频率,突破了现有的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式,这是通信节点实现双向通信的关键之一,也是5G所 需的高吞吐量和低延迟的关键技术。
TDD:时分双工,不同 时隙传输上下行数据 优点:节省频谱 缺点:自干扰较大
易学 / 尚学/乐学
“5G移动网络运维线上师资培训”系列之
5G原理及系统架构
C
O
N
T
E
N
T
S
目 录
PART 1
5G概述
PART 2
5G系统架构
5G系统架构及应用
5G系统架构及应用5G是第五代移动通信技术的简称,它是当前移动通信领域的热点话题。
随着物联网和智能设备的快速发展,人们对更快速、更可靠、更低延迟的通信需求不断增加,5G技术的出现正是为了应对这些需求。
1.5G系统架构概述在无线接入网方面,5G采用了基于软件定义无线电(SDR)和网络功能虚拟化(NFV)的灵活架构。
该架构包括基站(BS)和用户设备(UE)之间的空中接口,其中基站采用了更高的频段和更大的带宽,以提供更高的传输速度和更低的延迟。
与此同时,基站之间的协作和交互也得到了改进,以实现更好的信号覆盖和传输质量。
在核心网方面,5G采用了分布式核心网架构。
与传统的集中式核心网相比,分布式核心网具有更好的扩展性和鲁棒性,能够更好地应对网络负载的变化和故障的发生。
此外,分布式核心网还支持网络切片技术,可以将网络划分为不同的虚拟子网,以满足不同应用场景的需求。
2.5G技术和应用5G技术是一项综合性的技术体系,包括多种技术的集成和创新。
在通信中,5G技术主要有以下几个方面的应用:(2)低延迟通信:5G可以实现更低的通信延迟,可以达到毫秒级的延迟。
这种低延迟的通信可以在实时应用中发挥作用,如自动驾驶汽车、远程机器人操作和虚拟现实等。
(3)大容量通信:5G可以支持更多的设备连接到网络,同时实现更高的数据传输速率。
这对于物联网应用来说是很重要的,如智能家居、智能城市和工业物联网等。
(4)高可靠性通信:5G可以提供更可靠的通信连接,能够应对不同环境中的干扰,提供更稳定的通信质量。
这对于工业自动化、智能电网等关键应用来说是十分重要的。
综上所述,5G系统架构及其应用方面有着广泛的应用前景。
随着5G 技术的不断发展和应用的进一步推广,相信将会为人们的工作、生活带来更多的便利和创新。
5g系统总体架构及功能介绍
5g系统总体架构及功能介绍5G行业定义5G,狭义来讲是指第五代移动通信技术的无线接入网技术;广义来讲是指第五代移动通信技术,泛指包括无线接入网、核心网及相关支撑系统的完整的技术体系。
据欧盟“构建2020年信息社会的无线移动通信领域关键技术(METIS)”项目称,5G是通过现有无线技术演进和开发补充性的新技术来构建长期的网络社会,通过集成多种无线接入技术,提供极限体验来满足用户的不同需求,是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术集成后解决方案的总称,是真正意义上的融合网络。
在未来,5G将渗透到社会的各个领域,以用户为中心构建全方位的信息生态系统,通过为用户提供超高的接入速率,零时延的使用体验,千亿设备的连接能力,超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务,最终实现“信息随心至,万物触手及”的愿景目标。
5G关键性能5G的基本性能可概括为“6+3”。
即6个功能指标+3个效率指标,6个功能指标包括:用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和峰值速率。
在不同的应用场景下,如虚拟现实、超高清视频、云存储、车联网等,6个功能指标的要求不尽相同。
3个效率指标包括:频谱效率、能源效率、成本效率。
相比于4G系统,5G系统的基本性能获得大幅提升,频谱效率提高5-15倍,能源效率和成本效率提高百倍以上。
5G技术指标标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。
大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一,对满足5G系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用;超密集组网通过增加基站部署密度,可实现百倍量级的容量提升,是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一;新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力,可有效支撑5G网络千亿设备连接需求;全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源,可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求;新型网络架构基于SDN、NFV和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的5G新型网络。
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按照3GPP的计划,5G最早会在2020年开始部署。
虽然尚不清楚5G会沿用现有的LTE 技术,还是采用革命性的新空口技术,但是5G的总体目标是清楚的:
数据速率达到20Gbps甚至更好——至少是4G的10倍;
即使在高负载场景和小区边缘场景,吞吐量也能达到100Mbps;
在全覆盖区域提高用户体验的统一性;
非常小的时延——1毫秒甚至更少,至少是4G的十分之一;方便对实时控制有更高要求的系统的部署;
使用更好的频段——高于5GHz,也可以包括毫米波段(30GHz甚至更高);
更宽的无线信道——1到2 GHz,甚至更宽;
分层和自组织部署模式;
使用授权频段和开放频段;
对人类型通信和机器型通信的同等支持——包括充分有效地支持小数据包传输;
先进的频谱分享能力;
图1概括了网络从现有的LTE网络到未来的LTE-A网络以及5G网络的演变。
图1
5G的最基本考虑是在充分利用现有的LTE技术投资的基础上,开发新频段和新技术的能力。
5G设计强调将现有的4G网络与5G提供的能力结合起来。
有一种方法是提高部署在现有频段的LTE网络的能力,使得它能够与部署在更高频段并且有更宽带宽的新接入技术互联互通(如图2所示)。
图2
5G需要决策是在新频段使用LTE接入技术,还是发明新的接入技术(如图3所示)。
新的接入技术必须能提高接入网的性能,并且兼容现有的LTE网络。
图3
为了达到既兼容LTE网络以充分保护现有的投资,同时提升网络的能力,5G设计者正在评估下表罗列的候选技术。