网优5G培训-核心网专业

15Gbps/用户 吞吐量增强
eMBB/FWA
网络切片 服务化架构 接入无关 …
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核心网 网元功能重定义和SBA架构，支持敏捷和新业务
当前 网络
SCEF
HSS
PCRF
MME
S/P GW
IMS
UE
RAN
C/U分离
SCEF
HSS
wk.baidu.com
PCRF
骨 干 网
省级核心或 者区域核心
U-mMTC
CP
核心节点
UP-eMBB CU
汇聚节点
UP-eMBB
UP-eMBB
本
CU
CU
地
网
POP节点
DU DU
DU CU
DU CU
DU CU
基站
DU
AAU
AAU
AAU
AAU
AAU
AAU
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1、CP：省级/大区集中部署 2、UP-mMTC：省级或者全国 大区集中部署 3、UP-eMBB：城域汇聚点/ 核心点，与CU同址或略高于 CU的位置 4、CU高于DU位置集中部署： 城域汇聚点或者核心点，特 殊情况下与DU同局址部署 5、DU适度集中：一般在POP 点，汇聚10~20个基站，特殊 情况下采用分布式部署方式。
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架构演进 5G的架构演进路径（SA）
4G核心网
5G核心网
5G核心网
4G基站 2系
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5G基站 用户面
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e4G基站 5系
控制面
架构演进 5G的架构演进路径（NSA）
3系之3 EPC
eLTE eNB
gNB
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C-band (3.5/4.5G/4.8G)
Sub-3G
3.5G（C频段） 4.5G/4.8G
Sub3G
4.4-4.9
3.4-3.7
3.3-3.4（室内） 3.4-3.6 4.8-5.0
3.4-3.6 3.6-3.8
2.6G 1.8-2.1G
800/700
2017.11.14 中国工信部发布5G系统在3000-5000MHz频段内的频率使用规划：3300-3400MHz（原则上限室内使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz。2018.12.6：移动：
CO点，实现低时延业务处理 3. 基站部署：宏站主流采用DRAN部署，并按需拉远RRU
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架构演进 5G的架构演进路径
非独立组网NSA
3系
3
7系
7
4系
4
3a
3X
7a
7X
4a
独立组网SA
2系
2
5系
5
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5G NSA
融合5GC
POOL
4 CU分离\UPF下沉
融合5GC 7 服务化架构，网络切片
LTE
现网
LTE
NR
LTE
LTE
NR
LTE
eLTE
NR
LTE
Option3X 单一锚点
NSA
Option3X/7/2
NR
NSA+SA
Option2
由SCEF演进到 NEF，统一开 放网络能力
新增，提供注 册、发现和授 权，维护实例
5G全频谱
C-band 3.5G 将是全球主流频段
1
Wireless Fiber
高频 (28/39G)
26G 28G 27.5-28.35 27.5-28.28 39G 38.6-40
27.5228.32
24.75-27.5 24.25-27.5
高频初期用于WTTX
37-42.5
2
eMBB容量层
3
eMBB覆盖层
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核心网 5G核心网网络演进整体介绍
1 网元升级
• NSA商用业务大带宽(eMBB)
2 引入云化
• SA商用业务uRLLC和mMTC
5 网元全融合
6 传统网元退网
EPC
核心网 网络演进
5G NSA
5G NSA
POOL 3 混和POOL组网
DGW——部署在地市
与原有GW数据面功能一致。流量本地卸 载，提高业务体验 本地直接上Internet，减少backhaul消耗， 降低传输成本
RGW(云化)
计费 统计
LBO 业务控制
SA
转发
MEC场景
LBO mCDN
RGW——部署在接入/汇聚层
MEC场景：企业园区/mCDN 部署在Edge，二层组网，本地mCDN 分流（LBO）
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核心网 云化VNF软硬件
硬件类型 机柜 服务器
交换机
磁阵
单DC配置说明 服务器机柜46U 4个 （高宽深2200 x 600 x 1000）
RH2288HV5（2*Intel E5-5120T 14Core）22个 （VIM管理服务器：3个，计算服务器：19个）
EOR：12808S 2个 （EOR 12808S专用机柜 高宽深2000 x 800 x 1200）
MME
GW-C
UE
RAN
GW-U
IMS DN
5G核心网
NG1
NEF
NGnef NGausf
AUSF
UE
NRF
NGnrf NGamf
AMF
NG2 NG3
NG-RAN
PCF
NGpcf NGsmf
SMF
NG4
NG-UP
UDM
NGudm
AF
NGaf
DN
NEF：网络能力开放功能 NRF:网络注册功能 PCF:计费策略功能 UDM：统一数据管理 AF：业务应用功能 AUSF：鉴权服务功能 AMF：接入管理功能 SMF：会话管理功 能
X2’
LTE
NR
Option 3a
S1
LTE
EPC
X2’
S1-U
NR
Option 3x
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NG Core
Xn
eLTE
NR
Option 7
NG Core
Xn-C
eLTE
NR
Option 7a
NG Core
X2’
LTE
NR
Option 7x
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用户面
— 11 —
L4+AAPs
PDCP RRC RLC
MAC
PHY LTE
eNB
PDCP RRC RLC
MAC
PHY NR
gNB
EPC
控制面
架构演进 5G的架构演进路径（NSA）
3系
7系
图例
控制面和用户面接口 控制面接口 用户面接口 分流节点
EPC
S1
X2
LTE
NR
Option 3
EPC
S1
S1-U
软件配套要求
网元类型 vEPC VIM
Hypervisor esight VNFM vEMS
系统软件版本 5G Core1.0
V100R006C10SPC530
V300R008C00SPC200 V200R018C10 V200R018C10
核心网 5G核心网DC机房机柜部署方案
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uRLLC
2025年:1000亿联接
更多垂直行业将 联接到5G
车联网
智能 制造
智能 电网
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大容量
单基站4-10Gbps
高密度
密度增加20%
低时延
时延小于10MS
灵活组网
动态三层+灵活调整
网络分片
不同业务资源隔离
时间同步
时间同步精度<±500ns
频谱规划 3GPP R15基础版本面向eMBB，R16构建NR完整竞争力
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核心网
5G核心网NFV组网方案
每台EOR端口规划： 对接每对业务TOR：6*40GE 对接每对管理TOR：2*40GE 对接每对存储TOR：2*40GE 对接每台硬件管理TOR：1*40GE 堆叠：根据实际流量规划 EOR对接外部设备的端口类型由现网勘测决
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—5—
网络架构 5G网络架构示意图
1
AAU
1
AAU
1
AAU
1
AAU
2
DU
CU
3
2
DU
CU
前传
中传
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UP uRLLC
4
UP
CP
eMBB
5
UP mMTC
—6—
回传
网络架构 5G网络部署结构示意图
功耗 4*4KW
局点
EOR
2
防火墙E8000E-X8 （可选）
2
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2*0.96M2 直流4路63A 2*4KW
2*0.48M2
直流4路63A 2*4KW — 19 —
部署网元：
vEPC+
云操作系统 FusionSphere
vEMS VNFM
VIM
2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz共2段合计260M带宽；电信：3400MHz-3500MHz共100MHz带宽；联通：3500MHz-3600MHz共100MHz带宽。
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—4—
5G进展洞察 5G网络架构 5G核心网
由MME的接入控制和移动管理功—能1演5 —进， 提供终端到核心网控制面接入点
UDM
AF
NGudm
NGaf
MME&GW-C的会话 管理功能演进，提供 会话管理功能
DN
eLTE
NR
NR
Option7/4
NR
eLTE
Option2
SA(2/3/4/5G)
提供应用；受信任的AF可以 直接与内部网络功能互动； 不受信任的AF需要通过NEF 开放的接口
SBA（Service Based Architecture），即基于服务的架构 Cloud Native
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核心网 CUPS
UGW
策略控制
信令控制
IP地址分配
监听
计费
SA 转发
控制面业务 数据面业务
C/U分离
网络架构弹性提升： 可以独立扩容数据面或控制面 网络架构灵活性提升：DGW/RGW 灵活部署到不同场景
4系
NG Core
Xn
eLTE
NR
Option 4
NG Core
Xn-C
eLTE
NR
Option 4a
…
核心网 5G云化核心网的平滑演进
5G架构准备
阶段1
云EPC
5G业务准备
阶段2
5G NSA
阶段3
5G SA
DB SP LB
3层软件架构
独立 DB/LB 无状态业务处理
分布式核心架构
MEC 控制面/用户面分离
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eMBB
(1000倍 流量)
VR: the Next Social Platform —Zuckerberg keynotes in MWC2016
mMTC
更多垂直行业将联接到5G
2025年:1000亿联接
100亿 人的联接
900亿 物的联接
由SGW-U&PGW-U演进， 提供分组报文转发，策略 &QoS处理及使用量报告
5G进展洞察 5G网络架构 5G核心网
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核心网 SBA
5G核心网构架主要包含三大关键技术：SBA、CUPS和网络切片，这是最终实现化整为零、由硬变软的彻底演进 。
技术交流--核心网
5G进展洞察 5G网络架构 5G核心网
应用场景 ITUR定义5G 三大应用场景
5G 三类典型场景
eMBB 增强型移动宽带 4G：1Gbps→5G：10Gbps
mMTC
uRLLC
大规模机器通信
高可靠低时延通信
4G：1万→
4G：10毫秒→
5G：1百万/平方公
5G：1毫秒
里
Source: ITU R. M.[ IMT.VISION]
PCRF演进为 PCF，提供 Qos策略管控
HSS演进为 UDM，提供用 户管理功能
核心网 网元演进
NEF
NGnef
由MME的鉴权和 AAA演进，提供统
NGausf
一接入认证
AUSF
NG1
UE
NRF
PCF
NGnrf NGamf
AMF
NGpcf
NGsmf
SMF
NG2
NG-RAN
NG3
NG4
UPF
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物理方案 5G物理网络总体部署方案
4G
RRU
站点机房 DRAN
cpri
汇聚机房
骨干汇聚机房
核心机房
e
EPC
5G
RRU
站点机房
DRAN
ecpri
ecpri
RRU
接入机房 汇聚机房
MCE/DGW/MEC
BBU
骨干汇聚机房
EPC/CDN
核心机房
NB-IOT
1. 基站规模和密度：考虑高频衰竭实际覆盖缩短，5G基站的密度会是4G的1.2~1.5倍左右，站址机房基本维持不变，单机房带站数增多 2. 核心网部署：NB-IOT网关高置部署在核心机房达到效率最优；EPC配合CDN下沉到骨干汇聚机房；MCE大多部署在普通汇聚机房或
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CGW(云化)
策略控制
信令控制
IP地址分配
监听
计费
OCS AAA CG PCRF
…
Sx
DGW(云化/传统)
Sx'
计费 统计
业务控制 监听 SA
Gi-LAN
Internet
转发
CGW——部署在省干
集中出接口，屏蔽对周边网元的影响，简 化运维和组网
管理TOR：CloudEngine 6855 4个
存储TOR：CloudEngine 6855 4个
业务TOR：CloudEngine 6855 4个
硬件TOR：CloudEngine 5855 2个
Oceanstor 5500V3 2个
单DC
设备类型 服务器
机柜个数 机柜占地
4
4*0.60M2
供电 交流4路32A