5g網路架構

2021-10-12 02:41:36 字數 1832 閱讀 5459

編者按:從1g到4g,承載網經歷了從低頻寬到高頻寬、從小規模到大規模的巨大變化。進入5g時代,通訊網路的指標發生了大幅的變化,有的指標標準甚至提公升了十幾倍。想要達到要求,只靠無線空中介面部分改進是辦不到的。包括承載網在內的整個端到端網路架構,都必須自我革命。移動通訊網路中,更多出現在人們視線的是接入網和核心網,承載網一直籍籍無名。什麼是承載網?顧名思義,承載網就是專門負責承載資料傳輸的網路。雖然承載網的重要性被大家一致認可,但存在感卻很弱。在大多數人看來,承載網只是乙個管道。只要它沒有斷,就不用去管它。其實,這都是對承載網的誤解。承載網看似簡單,實際上內部結構非常複雜。承載網的整個技術體系規模,一點都不輸給接入網和核心網。尤其是5g時代下,承載網的發展更是到了「瘋狂」的地步,引入了很多高大上的黑科技,讓人目不暇接,不明覺厲。

承載網不只連線接入網和核心網,也包括接入網內部連線的部分,還有核心網內部連線的部分。所以,更準確的邏輯關係畫法,應該是這樣:

5g接入網網元之間,也就是aau、du、cu之間,也是5g承載網負責連線的。不同的連線位置,有自己獨特的名字,分別叫作:前傳、中傳、回傳。

aau和du之間,是前傳;du和cu之間,是中傳;cu和核心網之間,是回傳。這三個「傳」,都屬於承載網。現實生活中的5g網路,du和cu的位置並不是嚴格固定的。運營商可以根據環境需要,靈活調整。

承載網首先是前傳(aau↔du),主要有三種方式:

每個aau與du全部採用光纖點到點直連組網,如下圖:

這就屬於典型的「土豪」方式了,實現起來很簡單,但最大的問題是光纖資源占用很多。隨著5g基站、載頻數量的急劇增加,對光纖的使用量也是激增。所以,光纖資源比較豐富的區域,可以採用此方案。

將彩光模組安裝到aau和du上,通過無源裝置完成wdm功能,利用一對或者一根光纖提供多個aau到du的連線。如下圖:

彩光模組光復用傳輸鏈路中的光電轉換器,也稱為wdm波分光模組。不同中心波長的光訊號在同一根光纖中傳輸是不會互相干擾的,所以彩光模組實現將不同波長的光訊號合成一路傳輸,大大減少了鏈路成本。

在aau站點和du機房中配置相應的wdm/otn裝置,多個前傳訊號通過wdm技術共享光纖資源。如下圖:

這種方案相比無源wdm方案,組網更加靈活(支援點對點和組環網),同時光纖資源消耗並沒有增加。

由於中傳與回傳對於承載網在頻寬、組網靈活性、網路切片等方面需求是基本一致的,所以可以使用統一的承載方案。主要有兩種方案:

利用分組增強型otn裝置組建中傳網路,回傳部分繼續使用現有ipran架構。

另外,承載網中還採用了flexe分片技術、減低時延的技術、sdn架構等,以滿足5g對承載網路的需求。5g承載網不僅是簡單的頻寬公升級,承載網與核心網、無線網的緊密協同,更好地實現了端到端的網路切片,並提供靈活的、高可靠性、低時延承載網路。

5G網路架構

本文簡要介紹了5g網路架構中的主要網元及其功能 各網元之間的介面 協議棧以及5g使用者資料流向。與eps中的ran和epc類似,5gs分為接入網 an,access network 和核心網 core network 整個5gs的設計遵循資料面和控制面分離原則,允許單一網元伸縮擴容 公升級演進和靈活...

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