5G网络架构 PPT

• 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
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，
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
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
RRM/RRC
IP flow(s)
PDCP
PDCP
RLC
PDCP RLC MAC PHY
MAC PHY RF
RLC MAC PHY
RF
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
• 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
大家有疑问的，可以询问和交流
Hybrid L1
User Plane
VNF
Control Plane
VNF
Service VNF
Function Library
…
NFV Infrastructure
vComputing
vStorage
vNetwork
VIM
Virtualization layer
Physical Network and DC
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
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
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
可以互相讨论下，但要小声点
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
• 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
• 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
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
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
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
• 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
SGSN BSC
SGSN BSC
MME/ GW
AC
MRM/ DC
BTS
NB
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。
பைடு நூலகம் 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