A. 5G技術(三)——核心網
姓名:安鑫 學號:17050110007 學院:物理與光電工程學院
引自:
https://blog.csdn.net/istrangeboy/article/details/103341433
【嵌牛導讀】核心網關鍵技術主要包括:網路功能虛擬化(NFV)、軟體定義網路(SDN)、網路切片和多接入邊緣計算(MEC)。
【嵌牛提問】核心網的關鍵技術具體是什麼?
【嵌牛鼻子】核心網關鍵技術
【嵌牛正文】
5G網路技術主要分為三類:核心網、回傳和前傳網路、無線接入網。本文介紹核心網技術。
1 網路功能虛擬化(NFV)
NFV,就是通過IT虛擬化技術將網路功能軟體化,並運行於通用硬體設備之上,以替代傳統專用網路硬體設備。NFV將網路功能以虛擬機的形式運行於通用硬體設備或白盒之上,以實現配置靈活性、可擴展性和移動性,並以此希望降低網路CAPEX和OPEX。NFV要虛擬化的網路設備主要包括:交換機(比如Open vSwitch)、路由器、HLR(歸屬位置寄存器)、SGSN、GGSN、CGSN、RNC(無線網路控制器)、SGW(服務網關)、PGW(分組數據網路網關)、RGW(接入網關)、BRAS(寬頻遠程接入伺服器)、CGNAT(運營商級網路地址轉換器)、DPI(深度包檢測)、PE路由器、MME(移動管理實體)等。 NFV獨立於SDN,可單獨使用或與SDN結合使用。
2 軟體定義網路(SDN)
軟體定義網路(SDN),是一種將網路基礎設施層(也成為數據面)與控制層(也稱為控制面)分離的網路設計方案。網路基礎設施層與控制層通過標准介面連接,比如OpenFLow(首個用於互連數據和控制面的開放協議)。 SDN將網路控制面解耦至通用硬體設備上,並通過軟體化集中控制網路資源。控制層通常由SDN控制器實現,基礎設施層通常被認為是交換機,SDN通過南向API(比如OpenFLow)連接SDN控制器和交換機,通過北向API連接SDN控制器和應用程序。SDN可實現集中管理,提升了設計靈活性,還可引入開源工具,具備降低CAPEX和OPEX以及激發創新的優勢。
3 網路切片(Network Slicing)
5G網路將面向不同的應用場景,比如,超高清視頻、VR、大規模物聯網、車聯網等,不同的場景對網路的移動性、安全性、時延、可靠性,甚至是計費方式的要求是不一樣的,因此,需要將一張物理網路分成多個虛擬網路,每個虛擬網路面向不同的應用場景需求。虛擬網路間是邏輯獨立的,互不影響。只有實現NFV/SDN之後,才能實現網路切片,不同的切片依靠NFV和SDN通過共享的物理/虛擬資源池來創建。網路切片還包含MEC資源和功能。
4 多接入邊緣計算(MEC)
多接入邊緣計算(MEC),就是位於網路邊緣的、基於雲的IT計算和存儲環境。它使數據存儲和計算能力部署於更靠近用戶的邊緣,從而降低了網路時延,可更好的提供低時延、高寬頻應用。MEC可通過開放生態系統引入新應用,從而幫助運營商提供更豐富的增值服務,比如數據分析、定位服務、AR和數據緩存等
B. 5g承載網的關鍵技術
5g承載網的關鍵技術分為三類:核心網、回傳和前傳網路、無線接入網。
1、核心網。核心網關鍵技術主要包括:網路功能虛擬化(NFV)、軟體定義網路(SDN)、網路切片和多接入邊緣計算(MEC)。
2、回傳和前傳網路。回傳(Backhaul)指無線接入網連接到核心網的部分,光纖是回傳網路的理想選擇,但在光纖難以部署或部署成本過高的環境下,無線回傳是替代方案,比如點對點微波、毫米波回傳等。前傳指BBU池連接拉遠RRU部分,如C-RAN章節所述。前傳鏈路容量主要取決於無線空口速率和MIMO天線數量,4G前傳鏈路採用CPRI(通用公共無線介面)協議。
3、無線接入網。為了提升容量、頻譜效率,降低時延,提升能效,以滿足5G關鍵KPI,5G無線接入網包含的關鍵技術包括:C-RAN、SDR(軟體定義無線電)、CR(認知無線電)、SmallCells、自組織網路、D2D通信、MassiveMIMO、毫米波、高級調制和接入技術、帶內全雙工、載波聚合、低時延和低功耗技術等。