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1# 大年夜
发表于 2020-1-13 14:55:31 |只看该作者 |倒序浏览
来源:网优雇佣军

不论是2G、3G、4G照样5G,移动通信搜集重要由两个子体系构成:无线接入网(RAN)和移动核心网。

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RAN担任管理无线部分,以高效应用频谱资本,并满足用户的办事质量需求。RAN的关键组件叫基站,2G时代的基站叫BTS,3G叫NodeB,4G叫eNB,5G叫gNB。

移动核心网在RAN和互联网之间架起了一道桥梁,重要功能包含:
• 为数据和语音办事供给Internet连接
• 确保连接的QoS质量请求
• 管理用户移动性,以确保办事不中断
• 计费

核心网

在懂得核心网之前,先来懂得两个概念:控制面和用户面。

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当你拿起手机上彀时,基站会为你的手机建立无线信道连接。这个过程重要分为控制面连接和用户面连接两部分。控制面承载信令或控制消息。用户面,也叫数据面或转发面,承载数据流量。

起首,基站会在手机和核心网的控制面之间建立“控制面”连接,并在二者之间转发信令消息,这些消息包含手机身份验证、注册、移动性管理等。

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然后,基站会在手机和核心网的用户面之间建立“用户面”连接,转发用户数据流量。

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5G组网架构分为NSA和SA。在NSA架构下,5G基站依然连接4G核心网;在SA架构下,5G基站自力连接5G核心网。是以,我们先来看一下4G核心网架构。

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4G核心网叫EPC,重要由MME、HSS、PCRF、SGW和PGW构成。个中,MME、HSS、PCRF为控制面,SGW和PGW包含用户面。

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• MME(移动性管理实体):担任追踪和管理终端在RAN中的移动性。
• HSS(归属用户办事器):一个数据库,存储与用户签约相干的信息。
• PCRF(战略和计费规矩):担任战略控制决定计划和流量计费。
• SGW(办事网关):重要担任与RAN之间转发IP数据包。
• PGW(分组网关):本质上是IP路由器,将核心网连接到外部Internet。

4G核心网可根据地理地位灵活安排,比如将MME和PGW安排于中间城市,而将SGW安排于小城市。

不过,5G核心网加倍灵活。5G核心网称为NG-Core,设计方法产生了绝后改变。

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起首,5G核心网的控制面和用户面完全分别,这使得用户面UPF可灵活下沉,并与边沿计算(MEC)一路分布式安排于更接近用户侧的边沿,从而可降低搜集时延,使能低时延5G应用。

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UPF与边沿计算一路安排

其次,也是更大年夜的改变,5G核心网采取基于办事的架构(SBA)设计,其经过过程云原生、无状况的VNF(虚拟化搜集功能)和共享的数据层让5G核心网加倍弹性、高效和灵活,以满足包含eMBB、mMTC、URLLC多样化5G用例。还能经过过程微办事停止搜集切片,从而为各行各业供给定制化切片办事。

简单的说,SBA=搜集功能办事+基于办事的接口。NFV从传统软硬件一体化的公用电信设备中解耦出虚拟化的、软件化的搜集功能(NF),代替了传统物理网元,而如今要进一步把NF分化为多个“搜集功能办事”。NF可经过过程“基于办事的接口”由多个模块化的“搜集功能办事”构成。

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4G核心网与5G核心网的差别

在控制面:

• AMF(接入和移动性管理功能),担任终真个移动性和接入管理,包含接入、连接、移动性管理,和鉴权、地位办事等。大年夜致对应原4G EPC中MME的移动性管理部分。

• SMF(会话管理功能),担任会话管理功能,包含IP地址分派、QoS控制、转发路由控制等。大年夜致对应原4G EPC中MME的部分功能+S/PGW的控制脸部分。

• PCF(战略控制功能),担任战略控制,大年夜致对应EPC中的PCRF。

• UDM(同一数据管理),管理用户数据,包含用户标识、用户签约数据、鉴权数据等,大年夜致对应EPC的HSS的部分功能。

• AUSF(鉴权办事器功能),就是鉴权办事器,合营UDM专门担任用户鉴权。

• NEF(搜集开放功能),类似于4G核心网中的SCEF(Service Capability Exposure Function),其经过过程API接口将营业才能开放给第三方办事商,以创新贸易价值。只不过,与SCEF不合,NEF经过过程SBI以总线方法与一切NF相连,且二者开放的API功能也存在差别。

• NRF(搜集功能库),担任对搜集功能办事注册挂号、状况监测等,完成搜集功能办事主动化管理、选择和可扩大,并许可每个搜集功能发明其它搜集功能供给的办事。

• NSSF(搜集切片选择功能),管理搜集切片相干信息,比如担任为终端选择搜集切片。

在用户面:

• UPF(用户面功能),担任在无线接入网和Internet之间转发流量、申报流量应用情况、QoS战略实施等,对应4G EPC中的S/PGW的用户面。

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从4G核心网到5G核心网

无线接入网

要懂得无线接入网,先来看看基站的外部任务道理。
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如上图:

• RRC(无线资本控制),运转于无线接入网的控制面,作为无线资本控制层,RRC担任连接管理、接入控制、状况管理、体系信息广播等功能,但不担任在用户面上处理用户数据包。

• PDCP(分组数据会聚协定),担任紧缩和解紧缩IP报头,加密和完全性保护等。值得一提的是,在NSA组网形式下,PDCP层担任4G基站和5G基站之间的数据分流和聚合。

• RLC(无线链路控制),担任对数据分段/重组、ARQ纠错、反复包检测等。

• MAC(媒体拜访控制),担任及时资本调剂决定计划、复用/解复用、缓冲等功能。

• PHY(物理层),担任编码、调制、FEC等。

根据以上协定流程,5G基站又划分为三部分:CU、DU和RU。

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• CU,中心单位,处理RRC、PDCP等高层协定,担任非及时的设备和控制决定计划。

CU可采取云化安排方法,乃至可以与核心网UPF和边沿计算融合安排。

• DU,分布式单位,处理对及时性较高的层2功能和部分物理层功能。

• RU,天线单位,指部分物理层和RF、天线部分。

如上所述,由于MAC层担任及时调剂无线资本,是以DU需与RU就近安排(1ms以内)。一种典范的安排方法是,DU和RU共站安排;针对校园、工厂、商城等场景,一个DU可办事多个分布式的RU。

如许一来,无线接入网的回传分为三部分:前传、中传和回传。RU和 DU之间是前传,DU和CU之间是中传,CU到核心网是回传。
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2# 大年夜
发表于 2020-1-13 15:13:48 |只看该作者
进修进修

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3# 大年夜
发表于 2020-1-13 16:24:26 |只看该作者
感谢分享!

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4# 大年夜
发表于 2020-1-13 17:59:15 |只看该作者
进修了,楼主

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5# 大年夜
发表于 2020-1-13 18:16:10 |只看该作者
感谢LZ分享,好好进修。

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6# 大年夜
发表于 2020-1-13 19:11:41 |只看该作者
感谢分享,讲得很清楚!

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7# 大年夜
发表于 2020-1-14 08:37:40 |只看该作者

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8# 大年夜
发表于 2020-1-14 15:13:27 |只看该作者
讲得很透辟,感谢楼主!

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9# 大年夜
发表于 2020-1-15 11:36:38 |只看该作者
进修进修

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2020-1-10
10# 大年夜
发表于 2020-1-15 17:16:37 |只看该作者
高人,必须点个赞

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2018-9-11
11# 大年夜
发表于 2020-1-16 11:43:37 |只看该作者
进修了

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  上等兵

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12# 大年夜
发表于 2020-1-17 11:16:51 |只看该作者
浅显易懂

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2020-1-7
13# 大年夜
发表于 2020-1-17 11:25:02 |只看该作者
感谢分享

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14# 大年夜
发表于 2020-1-17 11:38:28 |只看该作者
感谢LZ分享,好好进修。

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15# 大年夜
发表于 2020-1-17 16:29:24 |只看该作者
进修进修。

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16# 大年夜
发表于 2020-1-17 16:51:08 |只看该作者
进修

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17# 大年夜
发表于 2020-1-17 23:09:12 |只看该作者
2G时代的基站叫BTS,3G叫NodeB,4G叫eNB,5G叫gNB。
这句话真精辟,学到了。。。。

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2018-10-11
18# 大年夜
发表于 2020-1-19 16:55:57 |只看该作者
感谢分享

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2008-1-8
19# 大年夜
发表于 2020-1-20 09:50:56 |只看该作者
总结的到位,欲望楼掌管续发表

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  新兵

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20# 大年夜
发表于 2020-1-20 09:59:17 |只看该作者
多谢楼主分享材料

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