5G网络架构ppt课件

Virtualization layer
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
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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
毫秒级的 端到端时延
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
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新技术的引入使架构的重新设计 成为可能 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
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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
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
SGSN BSC
SGSN BSC
MME/ GW
AC
MRM/ DC
BTS
NB
eNB
AP
eNB
AP
5G AP
支撑技术之自适应接入技术 • 动态可协商的接口配置与协议数据处理功能 • 无线数据分流与汇聚: 动态业务分流，内容智能分发
支撑技术之软件定义协议栈
• 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
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滤器
数据流n
IP/UDP proxy
PHY2
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接入云关键技术（2）
无缝移动性
无线回传能力
目标
•更好支持用户无缝移动，提高终端用户体
验度，让终端感觉不到切换
技术方向
•微微间 •宏基站间 •宏微组网
目标
• 提高无线回传能力，支持站点间backhaul回传协调共享 技术方向
• 站间信令协调 • 回传共享 • 回传资源管理 • 网络编码
5G 网络架构
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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
•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
•支持低成本网络节点，及超密集部署
技术方向
• 网络接入 • 协同传输
•统一的核心网接口 •业务分流
目标 • 通过引动态调整网络拓扑满足用户动态变化的业务传输需求 技术方向 • 虚拟化实现 • 资源虚拟化 • 功能虚拟化 • 定制化决策与部署
• SDN完全改变传统网络设计 模式，实现网络连接可编程
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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
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（Modularizedp）pt：课件网. 元功能原子/模块化，按需组合 5
• 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
• LIPA、Relay、C-RAN等已显示融合的迹象
• NFV彻底颠覆网元形态，实 现网络功能可编程
SDX
RLC1 RLC2 MAC1 MAC2
Hybrid L1
User Plane
VNF
Control Plane
VNF
Service VNF
Function Library
…
NFV Infrastructure
vComputing
vStorage
vNetwork
VIM
100 Billion Things
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
• SDN采用全局集中式路由计算，可高效调度全网资源
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。
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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
• 简单、友好的接口，灵活性和易用性的统一
RRC
RRM
RRM/RRC
IP flow(s)
PDCP
PDCP
RLC
控制面
上下文管理
移动性管理
控制面接口
用户面
用户面接口
PDCP RLC MAC PHY
MAC PHale Waihona Puke BaiduY RF
数据流1
RLC MAC
数据 数据流2 包过
TCP 加速
PDCP
RLC
MAC
PHY1
…
PHY RF
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