? ? ? ? ? 對于5G籍凝,華為提出了幾個特征:峰值網(wǎng)絡(luò)速率達(dá)到10Gbps周瞎、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度比4G快10—100倍、網(wǎng)絡(luò)時延從4G的50毫秒縮短到1毫秒饵蒂、滿足1000億量級的網(wǎng)絡(luò)連接声诸、整個移動網(wǎng)絡(luò)的每比特能耗降低1000倍。
? ? ? ? ? 前一段時間自己一直在做某市的5G試點項目退盯,對5G的無線接入網(wǎng)相關(guān)技術(shù)有了更深入的認(rèn)識彼乌。因此,希望通過無線接入網(wǎng)為線索(行話叫錨點)得问,幫大家梳理一下無線側(cè)接入網(wǎng)+承載網(wǎng)+核心網(wǎng)的架構(gòu)囤攀,這里以接入網(wǎng)為主,其他兩個網(wǎng)絡(luò)的很多技術(shù)細(xì)節(jié)由于筆者研究的并不足夠深入宫纬,因此以幫助大家入門為主焚挠。
在我們正式講解之前,我想通過這張網(wǎng)絡(luò)簡圖幫助大家認(rèn)識一下全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)漓骚,通過對全網(wǎng)架構(gòu)的了解蝌衔,將方便您對后面每一塊網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)的理解。
這張圖分為左右兩部分蝌蹂,右邊為無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)噩斟,左邊為固定側(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
無線側(cè):手機或者集團(tuán)客戶通過基站接入到無線接入網(wǎng)孤个,在接入網(wǎng)側(cè)可以通過RTN或者IPRAN或者PTN解決方案來解決剃允,將信號傳遞給BSC/RNC。在將信號傳遞給核心網(wǎng),其中核心網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)元通過IP承載網(wǎng)來承載斥废。
固網(wǎng)側(cè):家客和集客通過接入網(wǎng)接入椒楣,接入網(wǎng)主要是GPON,包括ONT牡肉、ODN捧灰、OLT。信號從接入網(wǎng)出來后進(jìn)入城域網(wǎng)统锤,城域網(wǎng)又可以分為接入層毛俏、匯聚層和核心層。BRAS為城域網(wǎng)的入口饲窿,主要作用是認(rèn)證煌寇、鑒定、計費免绿。信號從城域網(wǎng)走出來后到達(dá)骨干網(wǎng)唧席,在骨干網(wǎng)處擦盾,又可以分為接入層和核心層嘲驾。其中,移動叫CMNET迹卢、電信叫169辽故、聯(lián)通叫163。
固網(wǎng)側(cè)和無線側(cè)之間可以通過光纖進(jìn)行傳遞腐碱,遠(yuǎn)距離傳遞主要是有波分產(chǎn)品來承擔(dān)誊垢,波分產(chǎn)品主要是通過WDM+SDH的升級版來實現(xiàn)對大量信號的承載,OTN是一種信號封裝協(xié)議症见,通過這種信號封裝可以更好的在波分系統(tǒng)中傳遞喂走。
最后信號要通過防火墻到達(dá)INTERNET,防火墻主要就是一個NAT谋作,來實現(xiàn)一個地址的轉(zhuǎn)換芋肠。這就是整個網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。
完宏觀的架構(gòu)遵蚜,讓我們深入進(jìn)每個部分帖池,去深入解讀一下吧。
由于我們的手機打電話或者上網(wǎng)時吭净,信號首先抵達(dá)的就是無線接入網(wǎng)睡汹,因此這里我們從無線接入網(wǎng)開始談起。
什么是無線接入網(wǎng)寂殉?
首先大家看一下這個簡化版的移動通信架構(gòu)圖:
無線接入網(wǎng)囚巴,也就是通常所說的RAN(Radio Access Network)。
簡單地講,就是把所有的手機終端彤叉,都接入到通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)晤斩。
大家耳熟能詳?shù)幕荆˙aseStation),就是屬于無線接入網(wǎng)(RAN)姆坚。
無線基站
雖然我們從1G開始澳泵,歷經(jīng)2G、3G兼呵,一路走到4G兔辅,號稱是技術(shù)飛速演進(jìn),但整個通信網(wǎng)絡(luò)的邏輯架構(gòu)击喂,一直都是:手機→接入網(wǎng)→承載網(wǎng)→核心網(wǎng)→承載網(wǎng)→接入網(wǎng)→手機维苔。
通信過程的本質(zhì),就是編碼解碼懂昂、調(diào)制解調(diào)介时、加密解密。
要做的事情就這么多凌彬,各種設(shè)備各司其職沸柔,完成這些事情。
通信標(biāo)準(zhǔn)更新?lián)Q代铲敛,無非是設(shè)備改個名字褐澎,或者挪個位置,功能本質(zhì)并沒有變化伐蒋。
基站系統(tǒng)工三,乃至整個無線接入網(wǎng)系統(tǒng),亦是如此先鱼。
一個基站俭正,通常包括BBU(主要負(fù)責(zé)信號調(diào)制)、RRU(主要負(fù)責(zé)射頻處理)焙畔,饋線(連接RRU和天線)掸读,天線(主要負(fù)責(zé)線纜上導(dǎo)行波和空氣中空間波之間的轉(zhuǎn)換)。
基站的組成部分
在最早期的時候闹蒜,BBU寺枉,RRU和供電單元等設(shè)備,是打包塞在一個柜子或一個機房里的绷落。
基站一體化
后來姥闪,慢慢開始發(fā)生變化。
怎么變化呢砌烁?通信磚家們把它們拆分了筐喳。
首先催式,就是把RRU和BBU先給拆分了。
硬件上不再放在一起避归,RRU通常會掛在機房的墻上荣月。
BBU有時候掛墻,不過大部分時候是在機柜里梳毙。
機柜里的BBU
再到后來哺窄,RRU不再放在室內(nèi),而是被搬到了天線的身邊(所謂的“RRU拉遠(yuǎn)”)账锹,也就是分布式基站DBS3900萌业,我們的余承東總裁當(dāng)年在圣無線的時候就是負(fù)責(zé)這方面變革的專家,該產(chǎn)品一出解決了歐洲運營商的剛需奸柬,為打開歐洲市場立下了汗馬功勞生年。
天線+RRU
這樣,我們的RAN就變成了D-RAN廓奕,也就是Distributed RAN(分布式無線接入網(wǎng))抱婉。
這樣做有什么好處呢?
一方面桌粉,大大縮短了RRU和天線之間饋線的長度蒸绩,可以減少信號損耗,也可以降低饋線的成本番甩。
另一方面侵贵,可以讓網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更加靈活届搁。畢竟RRU加天線比較小缘薛,想怎么放,就怎么放卡睦。
說到這里宴胧,請大家注意:通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演進(jìn),無非就是兩個驅(qū)動力表锻,一是為了更高的性能恕齐,二是為了更低的成本。
有時候成本比性能更加重要瞬逊,如果一項技術(shù)需要花很多錢显歧,但是帶來的回報少于付出,它就很難獲得廣泛應(yīng)用确镊。
RAN的演進(jìn)士骤,一定程度上就是成本壓力帶來的結(jié)果。
在D-RAN的架構(gòu)下蕾域,運營商仍然要承擔(dān)非常巨大的成本拷肌。因為為了擺放BBU和相關(guān)的配套設(shè)備(電源到旦、空調(diào)等),運營商還是需要租賃和建設(shè)很多的室內(nèi)機房或方艙巨缘。
大量的機房=大量的成本
于是添忘,運營商就想出了C-RAN這個解決方案。
C-RAN若锁,意思是Centralized RAN搁骑,集中化無線接入網(wǎng)。這個C又固,不僅代表集中化靶病,還代表了別的意思:
相比于D-RAN,C-RAN做得更絕口予。
除了RRU拉遠(yuǎn)之外娄周,它把BBU全部都集中關(guān)押起來了。關(guān)在哪了沪停?中心機房(CO煤辨,Central Office)。
這一大堆BBU木张,就變成一個BBU基帶池众辨。
C-RAN這樣做,非常有效地解決了前文所說的成本問題舷礼。
可能在沒有接觸一線業(yè)務(wù)的時候鹃彻,我們總以為設(shè)備運行后,運營商大量的前都用到了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)中妻献,但通過前期的勘測蛛株,我才了解到,運營商支持最大的成本不是通信設(shè)備維護(hù)育拨,也不是雇傭維護(hù)人員谨履,而是電費!
在整個移動通信網(wǎng)絡(luò)中熬丧,基站的能耗占比大約是……
72%
在基站里面笋粟,空調(diào)的能耗占比大約是……
56%
傳統(tǒng)方式機房的功耗分析
采用C-RAN之后,通過集中化的方式析蝴,可以極大減少基站機房數(shù)量害捕,減少配套設(shè)備(特別是空調(diào))的能耗。
若干小機房闷畸,都進(jìn)了大機房
機房少了尝盼,租金就少了,維護(hù)費用也少了腾啥,人工費用也跟著減少了东涡。這筆開支節(jié)省冯吓,對飽受經(jīng)營壓力之苦的運營商來說,簡直是久旱逢甘霖疮跑。
另外组贺,拉遠(yuǎn)之后的RRU搭配天線,可以安裝在離用戶更近距離的位置祖娘。距離近了失尖,發(fā)射功率就低了。
低的發(fā)射功率意味著用戶終端電池壽命的延長和無線接入網(wǎng)絡(luò)功耗的降低渐苏。說白了掀潮,你手機會更省電,待機時間會更長琼富,運營商那邊也更省電仪吧、省錢!
更重要一點鞠眉,除了運營商可以省錢之外薯鼠,采用C-RAN也會帶來很大的社會效益,減少大量的碳排放(CO2)械蹋。
此外出皇,分散的BBU變成BBU基帶池之后,更強大了哗戈,可以統(tǒng)一管理和調(diào)度郊艘,資源調(diào)配更加靈活!
C-RAN下唯咬,基站實際上是“不見了”纱注,所有的實體基站變成了虛擬基站。
所有的虛擬基站在BBU基帶池中共享用戶的數(shù)據(jù)收發(fā)副渴、信道質(zhì)量等信息奈附。強化的協(xié)作關(guān)系,使得聯(lián)合調(diào)度得以實現(xiàn)煮剧。小區(qū)之間的干擾,就變成了小區(qū)之間的協(xié)作(CoMP)将鸵,大幅提高頻譜使用效率,也提升了用戶感知。
多點協(xié)作傳輸(CoMP牵触,Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)是指地理位置上分離的多個傳輸點墩剖,協(xié)同參與為一個終端的數(shù)據(jù)(PDSCH)傳輸或者聯(lián)合接收一個終端發(fā)送的數(shù)據(jù)(PUSCH)。
此外痒筒,BBU基帶池既然都在CO(中心機房)宰闰,那么茬贵,就可以對它們進(jìn)行虛擬化了!
虛擬化移袍,就是網(wǎng)元功能虛擬化(NFV)解藻。簡單來說,以前BBU是專門的硬件設(shè)備葡盗,非常昂貴螟左,現(xiàn)在,找個x86服務(wù)器觅够,裝個虛擬機(VM胶背,Virtual Machines),運行具備BBU功能的軟件喘先,然后就能當(dāng)BBU用啦钳吟!
這樣又可以幫客戶節(jié)省好多的經(jīng)費,不過這項技術(shù)短期內(nèi)主要還是應(yīng)用于核心網(wǎng)的網(wǎng)元中窘拯,前一段時間刷屏的亞馬遜上銷售的僅需每月90美元的核心網(wǎng)設(shè)備砸抛,就是利用這項核心技術(shù)。具體的我們留到后面再說树枫,這里讓我們繼續(xù)聚焦于接入網(wǎng)直焙。
正因為C-RAN這種集中化的方式會帶來巨大的成本削減,所以砂轻,受到運營商的歡迎和追捧奔誓。
到了5G時代,接入網(wǎng)又發(fā)生了很大的變化搔涝。
在5G網(wǎng)絡(luò)中厨喂,接入網(wǎng)不再是由BBU、RRU庄呈、天線這些東西組成了蜕煌。而是被重構(gòu)為以下3個功能實體:
CU(Centralized Unit,集中單元)
DU(Distribute Unit诬留,分布單元)
AAU(Active Antenna Unit斜纪,有源天線單元)
CU:原BBU的非實時部分將分割出來,重新定義為CU文兑,負(fù)責(zé)處理非實時協(xié)議和服務(wù)盒刚。
AAU:BBU的部分物理層處理功能與原RRU及無源天線合并為AAU。
DU:BBU的剩余功能重新定義為DU绿贞,負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實時服務(wù)因块。
簡而言之,CU和DU籍铁,以處理內(nèi)容的實時性進(jìn)行區(qū)分涡上。
簡單來說趾断,AAU=RRU+天線
如果還不太清楚,我們看一下下面這張圖:
注意吩愧,在圖中芋酌,EPC(就是4G核心網(wǎng))被分為New Core(5GC,5G核心網(wǎng))和MEC(移動網(wǎng)絡(luò)邊界計算平臺)兩部分耻警。MEC移動到和CU一起隔嫡,就是所謂的“下沉”(離基站更近)。
核心網(wǎng)部分功能下沉
之所以要BBU功能拆分甘穿、核心網(wǎng)部分下沉腮恩,根本原因,就是為了滿足5G不同場景的需要温兼。
5G是一個“萬金油”網(wǎng)絡(luò)秸滴,除了網(wǎng)速快之外,還有很多的特點募判,例如時延低荡含、支持海量連接,支持高速移動中的手機届垫,等等释液。
不同場景下,對于網(wǎng)絡(luò)的特性要求(網(wǎng)速装处、時延误债、連接數(shù)、能耗...)妄迁,其實是不同的寝蹈,有的甚至是矛盾的。
例如登淘,你看高清演唱會直播箫老,在乎的是畫質(zhì),時效上黔州,整體延后幾秒甚至十幾秒耍鬓,你是沒感覺的。而你遠(yuǎn)程駕駛辩撑,在乎的是時延界斜,時延超過10ms,都會嚴(yán)重影響安全合冀。
所以,把網(wǎng)絡(luò)拆開项贺、細(xì)化君躺,就是為了更靈活地應(yīng)對場景需求峭判。
說到這里,就要提到5G的一個關(guān)鍵概念——「切片」棕叫。
切片林螃,簡單來說,就是把一張物理上的網(wǎng)絡(luò)俺泣,按應(yīng)用場景劃分為N張邏輯網(wǎng)絡(luò)疗认。不同的邏輯網(wǎng)絡(luò),服務(wù)于不同場景伏钠。
不同的切片横漏,用于不同的場景
網(wǎng)絡(luò)切片,可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源分配熟掂,實現(xiàn)最大成本效率缎浇,滿足多元化要求。
可以這么理解赴肚,因為需求多樣化素跺,所以要網(wǎng)絡(luò)多樣化;因為網(wǎng)絡(luò)多樣化誉券,所以要切片指厌;因為要切片,所以網(wǎng)元要能靈活移動踊跟;因為網(wǎng)元靈活移動踩验,所以網(wǎng)元之間的連接也要靈活變化。
所以琴锭,才有了DU和CU這樣的新架構(gòu)晰甚。
依據(jù)5G提出的標(biāo)準(zhǔn),CU决帖、DU厕九、AAU可以采取分離或合設(shè)的方式,所以地回,會出現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)部署形態(tài):
回傳扁远、中傳、前傳刻像,是不同實體之間的連接
上圖所列網(wǎng)絡(luò)部署形態(tài)畅买,依次為:
① 與傳統(tǒng)4G宏站一致,CU與DU共硬件部署细睡,構(gòu)成BBU單元谷羞。
② DU部署在4G BBU機房,CU集中部署。
③ DU集中部署湃缎,CU更高層次集中犀填。
④ CU與DU共站集中部署,類似4G的C-RAN方式嗓违。
這些部署方式的選擇九巡,需要同時綜合考慮多種因素,包括業(yè)務(wù)的傳輸需求(如帶寬蹂季,時延等因素)冕广、建設(shè)成本投入、維護(hù)難度等偿洁。
舉個例子撒汉,如果前傳網(wǎng)絡(luò)為理想傳輸(有錢,光纖直接到天線那邊)父能,那么神凑,CU與DU可以部署在同一個集中點。如果前傳網(wǎng)絡(luò)為非理想傳輸(沒錢何吝,沒那么多光纖)溉委,DU可以采用分布式部署的方式。
再例如爱榕,如果是車聯(lián)網(wǎng)這樣的低時延要求場景瓣喊,你的DU,就要想辦法往前放(靠近AAU部署)黔酥,你的MEC藻三、邊緣云,就要派上用場跪者。
好了棵帽,通過前面的講解,我們應(yīng)該已經(jīng)大體對5G接入網(wǎng)的概念有了一定程度地了解渣玲,那么接下來我們再來簡單地談一談5G承載網(wǎng)逗概。
二、5G承載網(wǎng)
有同學(xué)就問忘衍,5G不僅僅只在接入網(wǎng)有變化逾苫,在即將到來的5G時代,5G的承載網(wǎng)和傳送網(wǎng)會是個什么樣子枚钓,會采用什么黑科技铅搓?
業(yè)界有一句話,就是承載先行搀捷。這也體現(xiàn)了承載網(wǎng)的重要性星掰,為什么說它重要呢?因為承載網(wǎng)是基礎(chǔ)資源,必須先于無線網(wǎng)部署到位蹋偏。前面我們提到過5G的主要優(yōu)點便斥,總結(jié)而言至壤,就三個:
1Gbps的用戶體驗速率:eMBB
毫秒級的延遲:uRLLC
百萬級/k㎡的終端接入:mMTC
5G想要滿足以上應(yīng)用場景的要求威始,承載網(wǎng)是必須要進(jìn)行升級改造的。
注意像街!劃重點啦黎棠!下面這段文字很重要!
在5G網(wǎng)絡(luò)中镰绎,之所以要功能劃分脓斩、網(wǎng)元下沉,根本原因畴栖,就是為了滿足不同場景的需要随静。前面再談接入網(wǎng)的時候,我們提到了前傳吗讶、回傳等概念說的就是承載網(wǎng)燎猛。因為承載網(wǎng)的作用就是把網(wǎng)元的數(shù)據(jù)傳到另外一個網(wǎng)元上。
這里我們再來具體看看照皆,對于前重绷、中、回傳膜毁,到底怎么個承載法昭卓。
首先看前傳(AAUDU)。主要有三種方式:
第一種瘟滨,光纖直連方式候醒。
每個AAU與DU全部采用光纖點到點直連組網(wǎng),如下圖:
這就屬于典型的“土豪”方式了杂瘸,實現(xiàn)起來很簡單倒淫,但最大的問題是光纖資源占用很多。隨著5G基站胧沫、載頻數(shù)量的急劇增加昌简,對光纖的使用量也是激增。
所以绒怨,光纖資源比較豐富的區(qū)域纯赎,可以采用此方案。
第二種南蹂,無源WDM方式犬金。
將彩光模塊安裝到AAU和DU上,通過無源設(shè)備完成WDM功能,利用一對或者一根光纖提供多個AAU到DU的連接晚顷。如下圖:
什么是彩光模塊峰伙?
光復(fù)用傳輸鏈路中的光電轉(zhuǎn)換器,也稱為WDM波分光模塊该默。不同中心波長的光信號在同一根光纖中傳輸是不會互相干擾的瞳氓,所以彩光模塊實現(xiàn)將不同波長的光信號合成一路傳輸,大大減少了鏈路成本栓袖。
采用無源WDM方式匣摘,雖然節(jié)約了光纖資源,但是也存在著運維困難裹刮,不易管理音榜,故障定位較難等問題。
第三種捧弃,有源WDM/OTN方式赠叼。
在AAU站點和DU機房中配置相應(yīng)的WDM/OTN設(shè)備,多個前傳信號通過WDM技術(shù)共享光纖資源违霞。如下圖:
這種方案相比無源WDM方案嘴办,組網(wǎng)更加靈活(支持點對點和組環(huán)網(wǎng)),同時光纖資源消耗并沒有增加葛家。
看完了前傳户辞,我們再來看看中傳(DUCU)和回傳(CU以上)。
由于中傳與回傳對于承載網(wǎng)在帶寬癞谒、組網(wǎng)靈活性底燎、網(wǎng)絡(luò)切片等方面需求是基本一致的,所以可以使用統(tǒng)一的承載方案弹砚。
主要有兩種方案:
分組增強型OTN+IPRAN
利用分組增強型OTN設(shè)備組建中傳網(wǎng)絡(luò)双仍,回傳部分繼續(xù)使用現(xiàn)有IPRAN架構(gòu)。
端到端分組增強型OTN
中傳與回傳網(wǎng)絡(luò)全部使用分組增強型OTN設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)桌吃。
這里我們僅僅對承載網(wǎng)做了最簡單的講解朱沃,至于承載網(wǎng)中采用的FlexE分片技術(shù)、減低時延的技術(shù)茅诱、SDN架構(gòu)等等想了解的小伙伴建議自己查一查逗物。
最后對5G承載網(wǎng)做一下總結(jié):
架構(gòu):核心層采用Mesh組網(wǎng),L3逐步下沉到接入層瑟俭,實現(xiàn)前傳回傳統(tǒng)一翎卓。
分片:支持網(wǎng)絡(luò)FlexE分片
SDN:支持整網(wǎng)的SDN部署,提供整網(wǎng)的智能動態(tài)管控摆寄。
帶寬:接入環(huán)達(dá)到50GE以上失暴,匯聚環(huán)達(dá)到200GE以上坯门,核心層達(dá)到400GE。
三逗扒、5G核心網(wǎng)
由于核心網(wǎng)是我認(rèn)為最難的一塊網(wǎng)絡(luò)古戴,涉及的產(chǎn)品非常多,實話說我也還沒有理解透矩肩,因此這里采用從2G到5G核心網(wǎng)演進(jìn)的方式现恼,幫助大家初步了解核心網(wǎng)。尤其會重點說一說蛮拔,馬上進(jìn)入5G時代了述暂,我們的核心網(wǎng)究竟會變成什么樣子。
2G的核心網(wǎng)設(shè)備建炫,是這樣的:
2G核心網(wǎng)設(shè)備
大大寬寬的機柜,有好幾層機框疼蛾,然后每層機框插了很多的單板肛跌。單板很薄很輕,面板是塑料的察郁,很容易壞衍慎。
這個設(shè)備,名字就叫MSC(Mobile Switching Center)皮钠,移動交換中心稳捆。
我們來看看當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖:
2G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
可以看出來,組網(wǎng)非常簡單麦轰,MSC就是核心網(wǎng)的最主要設(shè)備乔夯。HLR、EIR和用戶身份有關(guān)款侵,用于鑒權(quán)末荐。
注意:之所以圖上面寫的是“MSC/VLR”,是因為VLR是一個功能實體新锈,但是物理上甲脏,VLR和MSC是同一個硬件設(shè)備。相當(dāng)于一個設(shè)備實現(xiàn)了兩個角色妹笆,所以畫在一起块请。HLR/AUC也是如此,HLR和AUC物理合一拳缠。
后來墩新,到了2.5G。是的沒錯脊凰,2G和3G之間抖棘,還有一個2.5G——就是GPRS茂腥。
在之前2G只能打電話發(fā)短信的基礎(chǔ)上,有了GPRS切省,就開始有了數(shù)據(jù)(上網(wǎng))業(yè)務(wù)最岗。
于是,核心網(wǎng)有了大變化朝捆,開始有了PS核心網(wǎng)般渡。PS,Packet Switch芙盘,分組交換驯用,包交換。
紅色部分為PS交換
SGSN:Serving GPRS Support Node儒老,服務(wù)GPRS支持節(jié)點
GGSN:Gateway GPRS Support Node蝴乔,網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點
SGSN和GGSN都是為了實現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
很快,基站部分跟著變驮樊,2.5G到了3G薇正,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變成了這樣:
(為了簡單,HLR等網(wǎng)元我就沒畫了)
3G基站囚衔,由RNC和NodeB組成挖腰。
到了3G階段,設(shè)備商的硬件平臺進(jìn)行徹底變革升級练湿。
機架內(nèi)部
(單板比2G重猴仑,而且面板都是金屬的)
機框后側(cè)
(主要是提供網(wǎng)線、時鐘線肥哎、信號線接口)
大家不要小看了硬件平臺辽俗,實際上,就像最開始華為的C&C08贤姆、中興的ZXJ10一樣榆苞,設(shè)備商自家的很多不同業(yè)務(wù)的設(shè)備,都是基于同一個硬件平臺進(jìn)行開發(fā)的霞捡。不可能每個設(shè)備都單獨開發(fā)硬件平臺坐漏,既浪費時間和精力,又不利于生產(chǎn)和維護(hù)碧信。
穩(wěn)定可靠且處理能力強大的硬件平臺赊琳,是產(chǎn)品的基石。
3G除了硬件變化和網(wǎng)元變化之外砰碴,還有兩個很重要的思路變化躏筏。其中之一,就是IP化呈枉。
以前是TDM電路趁尼,就是E1線埃碱,中繼電路。
粗重的E1線纜
IP化酥泞,就是TCP/IP舵匾,以太網(wǎng)壁却。網(wǎng)線、光纖開始大量投入使用鞍陨,設(shè)備的外部接口和內(nèi)部通訊钱贯,都開始圍繞IP地址和端口號進(jìn)行儒搭。
硬件平臺上的光纖
第二個思路變化棉浸,就是分離揖曾。
具體來說,就是網(wǎng)元設(shè)備的功能開始細(xì)化悯许,不再是一個設(shè)備集成多個功能仆嗦,而是拆分開,各司其事岸晦。
在3G階段欧啤,是分離的第一步,叫做承載和控制分離启上。
在通信系統(tǒng)里面,說白了店印,就兩個(平)面冈在,用戶面和控制面。如果不能理解兩個面按摘,就無法理解通信系統(tǒng)包券。
用戶面,就是用戶的實際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)炫贤,就是你的語音數(shù)據(jù)溅固,視頻流數(shù)據(jù)之類的。
而控制面兰珍,是為了管理數(shù)據(jù)走向的信令侍郭、命令。
這兩個面掠河,在通信設(shè)備內(nèi)部亮元,就相當(dāng)于兩個不同的系統(tǒng),
2G時代唠摹,用戶面和控制面沒有明顯分開爆捞。3G時代,把兩個面進(jìn)行了分離勾拉。
接著煮甥,SGSN變成MME盗温,GGSN變成SGW/PGW,也就演進(jìn)成了4G核心網(wǎng):
4G LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
(注意成肘,基站里面的RNC沒有了卖局,為了實現(xiàn)扁平化,功能一部分給了核心網(wǎng)艇劫,一部分給了eNodeB)
MME:Mobility Management Entity吼驶,移動管理實體
SGW:Serving Gateway,服務(wù)網(wǎng)關(guān)
PGW:PDN Gateway店煞,PDN網(wǎng)關(guān)
演進(jìn)到4G核心網(wǎng)之前蟹演,硬件平臺也提前升級了。
華為的USN系列顷蟀,開始啟用ATCA/ETCA平臺(后來MME就用了它)酒请,還有UGW平臺(后面PGW和SGW用了它,PGW和SGW物理上是一體的)鸣个。
中興ATCA機框
ATCA:Advanced Telecom Computing Architecture羞反,先進(jìn)電信計算架構(gòu)
ETCA:enhanced ATCA,增強型ATCA
中興xGW(T8000)硬件平臺
其實就是一個大路由器
在3G到4G的過程中囤萤,IMS出現(xiàn)了昼窗,取代傳統(tǒng)CS(也就是MSC那些),提供更強大的多媒體服務(wù)(語音涛舍、圖片短信澄惊、視頻電話等)。IMS富雅,使用的也主要是ATCA平臺掸驱。
前面所說的V3平臺,實際上很像一個電腦没佑,有處理器(MP單板)毕贼,有網(wǎng)卡(以太網(wǎng)接口卡,光纖接口卡)蛤奢。而V4的ATCA平臺鬼癣,更像一臺電腦了,前面你也看到了远剩,名字就叫“先進(jìn)電信計算平臺”扣溺,也就是“電信服務(wù)器”嘛。
確切說瓜晤,ATCA里面的業(yè)務(wù)處理單板锥余,本身就是一臺單板造型的“小型化電腦”,有處理器痢掠、內(nèi)存驱犹、硬盤嘲恍,我們俗稱“刀片”。
ATCA業(yè)務(wù)處理板——“刀片”
(沒找到中興的雄驹,只能放個華為的)
既然都走到這一步佃牛,原來的專用硬件,越做越像IT機房里面的x86通用服務(wù)器医舆,那么俘侠,不如干脆直接用x86服務(wù)器吧。
于是乎蔬将,虛擬化時代爷速,就到來了。
虛擬化霞怀,就是網(wǎng)元功能虛擬化(Network Function Virtualization惫东,NFV)。
說白了毙石,硬件上廉沮,直接采用HP、IBM等IT廠家的x86平臺通用服務(wù)器(目前以刀片服務(wù)器為主徐矩,節(jié)約空間滞时,也夠用)。
軟件上滤灯,設(shè)備商基于openstack這樣的開源平臺漂洋,開發(fā)自己的虛擬化平臺,把以前的核心網(wǎng)網(wǎng)元力喷,“種植”在這個平臺之上。
網(wǎng)元功能軟件與硬件實體資源分離
注意了演训,虛擬化平臺不等于5G核心網(wǎng)弟孟。也就是說,并不是只有5G才能用虛擬化平臺样悟。也不是用了虛擬化平臺拂募,就是5G。
按照慣例窟她,設(shè)備商先在虛擬化平臺部署4G核心網(wǎng)陈症,也就是,在為后面5G做準(zhǔn)備震糖,提前實驗录肯。
硬件平臺,永遠(yuǎn)都會提前準(zhǔn)備吊说。
好了论咏,上面說了5G核心網(wǎng)的硬件平臺优炬,接下來,我們仔細(xì)說說5G核心網(wǎng)的架構(gòu)厅贪。
到了5G蠢护,網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)徹底改變了。
5G核心網(wǎng)养涮,采用的是SBA架構(gòu)(Service Based Architecture葵硕,即基于服務(wù)的架構(gòu))。名字比較好記贯吓,呵呵…
SBA架構(gòu)懈凹,基于云原生構(gòu)架設(shè)計,借鑒了IT領(lǐng)域的“微服務(wù)”理念宣决。
把原來具有多個功能的整體蘸劈,分拆為多個具有獨自功能的個體。每個個體尊沸,實現(xiàn)自己的微服務(wù)威沫。
單體式架構(gòu)(Monolithic)→ 微服務(wù)架構(gòu)(Microservices)
這樣的變化,會有一個明顯的外部表現(xiàn)洼专,就是網(wǎng)元大量增加了棒掠。
紅色虛線內(nèi)為5G核心網(wǎng)
除了UPF之外,都是控制面
這些網(wǎng)元看上去很多屁商,實際上烟很,硬件都是在虛擬化平臺里面虛擬出來的。這樣一來蜡镶,非常容易擴容雾袱、縮容,也非常容易升級官还、割接芹橡,相互之間不會造成太大影響(核心網(wǎng)工程師的福音)。
簡而言之望伦,5G核心網(wǎng)就是模塊化林说、軟件化。
5G核心網(wǎng)之所以要模塊化屯伞,還有一個主要原因腿箩,就是為了“切片”。
很多人覺得“切片”很難劣摇,其實并非如此珠移。
切片,就是“多種人格”。同一樣?xùn)|西剑梳,具有不同的特性唆貌,以應(yīng)對不同的場景,也有點像“瑞士軍刀”垢乙。
? ? ? ? 5G是一個天下一統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)锨咙,通吃所有用戶。設(shè)計之初追逮,就需要它應(yīng)對各種需求酪刀。
既然網(wǎng)絡(luò)用途不同,當(dāng)然要見招拆招钮孵。以一個死板的固定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)去應(yīng)對骂倘,肯定是不行的。只有拆分成模塊巴席,靈活組隊历涝,才能搞定。
網(wǎng)絡(luò)切片
? ? ? ? 例如漾唉,在低時延的場景中(例如自動駕駛)荧库,核心網(wǎng)的部分功能,就要更靠近用戶赵刑,放在基站那邊分衫,這就是“下沉”。
部分核心網(wǎng)功能般此,“下沉”到了MEC
? ? ? ? 下沉不僅可以保證“低時延”蚪战,更能夠節(jié)約成本,所以铐懊,是5G的一個殺手锏邀桑。
? ? ? ? 以上,就是從2G到5G科乎,核心網(wǎng)整個的演進(jìn)過程和思路概漱。并不難理解吧?
? ? ? ? 簡單概括喜喂,就是拆分、拆分竿裂、再拆分玉吁,軟件、軟件腻异、更軟件进副。
? ? ? ? ? 在將來,核心網(wǎng)的硬件和IT行業(yè)的硬件一樣。而核心網(wǎng)的軟件影斑,就變成手機上面的app一樣给赞。
? ? ? ? 通過以上的講解希望對大家理解無線通信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有所幫助!
? ? ? ? 聯(lián)發(fā)科:期待5G+AI爆發(fā)力展現(xiàn) 新舊產(chǎn)品空窗期將力保營收持穩(wěn)
? DeepTech深科技的文章 ·
? ? ? ? ? 聯(lián)發(fā)科:期待5G+AI爆發(fā)力展現(xiàn) 新舊產(chǎn)品空窗期將力保營收持穩(wěn)
? ? ? ? 高曉松清華談5G矫户,這些行業(yè)將要被顛覆
? ? ? ? ? 通信世界的演化很快片迅,幾乎10年就是一個時代,從上世紀(jì)90年代的2G皆辽,到2010年左右興起的4G柑蛇。這個行業(yè)云集了世界上最聰明的一群人,鉆研著最頂尖的技術(shù)驱闷,為社會帶來無盡的便利和福祉耻台。近代人類社會的演進(jìn)伴隨的就是通信技術(shù)的演進(jìn),從最開始的電報空另,電話盆耽,到近代的移動通信技術(shù),正是溝通便捷讓加快了歷史的進(jìn)程扼菠。但通信行業(yè)本身也很尷尬摄杂,這是一個基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè),承擔(dān)著為應(yīng)用提供管道的角色娇豫。今天的移動互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口很大程度上就是移動通信技術(shù)的進(jìn)步挖出來的匙姜。所以通信技術(shù)本身的貢獻(xiàn)需要從應(yīng)用通信技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出來,當(dāng)然5G也不例外冯痢。
? ? ? ? 要談5G網(wǎng)絡(luò)會怎樣的改變世界氮昧,談通信技術(shù)本身,必須談及伴隨著這種技術(shù)應(yīng)運而生的應(yīng)用浦楣。5G網(wǎng)絡(luò)主要有三大特點袖肥,極高的速率 enhanced mobile broadband (eMBB),極大的容量 Massive Machine Type Communication(mMTC)振劳,極低的時延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC)椎组,我就從這三個方面入手聊聊他將會給這個世界帶來什么潛在的應(yīng)用。
高速率
? ? ? ? 5G可以說是站在巨人的肩膀上历恐,依托4G良好的技術(shù)架構(gòu)寸癌,5G可以比較方便的在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)。未來的5G愿景最強烈的一個方面就是用戶體驗到的網(wǎng)絡(luò)速率弱贼。4G現(xiàn)在已經(jīng)很快了蒸苇,但是還不夠,5G要做到的目標(biāo)是最大10Gbps(defined by METIS)吮旅。
? ? ? ? 10Gbps是如何做到的呢溪烤?現(xiàn)在的移動網(wǎng)絡(luò)工作在相對較低的頻段,低頻段的好處的是傳播性能優(yōu)越,可以使運營商用較少的成本(少量基站)達(dá)到很好的覆蓋檬嘀。但是有一點不足就是低頻段的連續(xù)頻率資源非常寶貴槽驶,在國外各大運營商會通過競標(biāo)的方式購買頻段的使用權(quán),而在我們國家是政府分配鸳兽。在4G LTE中單個載波最大的頻率范圍是20MHz掂铐,通過載波聚合技術(shù)可以將多個非連續(xù)的載波合起來使用達(dá)到更高的速率,但是這樣還依然不夠贸铜。5G的一個特點就是高頻堡纬,受限于高頻的傳播性能,所以很多的高頻段頻率資源沒有被使用蒿秦,這正是5G可以好好利用的資源烤镐。但是如何解決高頻通信的傳播問題呢?這就輪到大規(guī)模天線(massive MIMO)登場的時候了棍鳖,高頻資源的頻率很高炮叶,波長就很短(毫米波),那么在天線設(shè)計的時候可以做到天線陣子和他們之間的距離很小渡处,就可以在很小的范圍內(nèi)集成天線陣列镜悉。天線陣子數(shù)量的增加可以帶來額外的增益,結(jié)合波束賦形医瘫,波束追蹤技術(shù)以彌補高頻通信在傳播上的受限侣肄。
如此高的速率可以支持什么應(yīng)用呢?
高速上傳下載
? ? ? ? 3D視頻醇份,4K甚至8K視頻流的實時播放
? ? ? ? 結(jié)合云技術(shù)稼锅,工作,生活和娛樂全都交給云
? ? ? ? ? AR僚纷,VR與游戲生活相結(jié)合
? ? ? ? ? Media everywhere 改變媒體傳播的方式
大容量
? ? ? ? ? 物聯(lián)網(wǎng)這個話題最近幾年來一直占據(jù)著熱門矩距,但是受限于終端的功耗以及無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,廣域物聯(lián)網(wǎng)仍處于萌芽的狀態(tài)怖竭,伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)锥债,可以預(yù)見未來它必將大熱。
? ? ? ? 5G將會通過什么技術(shù)手段來支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展呢痊臭?首先看看它將如何解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心問題:功耗問題是困擾著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最大障礙哮肚,因為物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點太多,而且由于很多條件的限制广匙,終端沒有辦法充電绽左,只有通過初次裝入電池,寄希望于終端自身能夠節(jié)省電能艇潭,使用越久越好。為了解決這個問題3GPP專門推出了針對廣域物聯(lián)網(wǎng)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過限定終端的速率(物聯(lián)網(wǎng)終端對通信的實時性一般不高)蹋凝,降低使用帶寬鲁纠,降低終端發(fā)射功率,降低天線復(fù)雜度(SISO)鳍寂,優(yōu)化物理層技術(shù)(HARQ改含,降低盲編碼嘗試),半雙工使終端的耗電量降低迄汛。而5G還會在這個基礎(chǔ)上走得更遠(yuǎn)捍壤,通過降低信令開銷使終端更加省電,使用非正交多址技術(shù)以支持更多的終端接入鞍爱。
大容量應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)
智慧城市
智慧家居
智慧電網(wǎng)
智能放牧鹃觉,種植
? ? ? ? 物流實時追蹤(以后不是查快遞到?jīng)]到,而是查它在哪條路上)
低時延高可靠
? ? ? ? ? LTE網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使移動網(wǎng)絡(luò)的時延邁進(jìn)了100ms的關(guān)口睹逃,使對實時性要求比較高的應(yīng)用如游戲盗扇,視頻,數(shù)據(jù)電話成為可能沉填。而5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)疗隶,將會使時延降到更低,會為更多對時延要求極致的應(yīng)用提供生長的土囊翼闹。
? ? ? ? ? 降低時延的技術(shù)原理:LTE中的一個TTI是1ms斑鼻,而5G將通過對幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,將每個子幀在時域上進(jìn)行縮短從而在物理層上進(jìn)行時延的優(yōu)化猎荠。相信在后期5G信令的設(shè)計上也會采用以降低時延為目標(biāo)的信令結(jié)構(gòu)優(yōu)化坚弱。
低時延高可靠應(yīng)用
遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)
遠(yuǎn)程駕駛
車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛
工業(yè)控制
網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
? ? ? ? ? 截止2016年4月,全世界162個國家共有496張LTE網(wǎng)絡(luò)法牲,有78億設(shè)備通過移動通信網(wǎng)絡(luò)相連接史汗,而其中只有12億連接使用LTE,近一半的設(shè)備還使用的是蝸牛一般的2G網(wǎng)絡(luò)拒垃。未來伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)停撞,數(shù)據(jù)流量一定會呈指數(shù)級別的增長,相信5G這陣妖風(fēng)一定會吹出一個又一個的風(fēng)口悼瓮,越來越多的應(yīng)用會應(yīng)運而生戈毒。而用戶體會到的是真真正正的便捷與無處不在的優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)連接。
? ? ? ? ? 小宅今天將引用華為5G首席科學(xué)家横堡、華為Fellow童文博士的發(fā)文給大家闡述一下5G將會帶來的改變埋市。
? ? ? ? ? 2019年是5G產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面商用的關(guān)鍵一年,全球5G網(wǎng)絡(luò)的部署已經(jīng)啟動命贴。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮的推動下道宅,5G將開啟移動互聯(lián)網(wǎng)的新階段食听。特別是,5G網(wǎng)絡(luò)的初期部署將 (1)普及移動互聯(lián)網(wǎng)極致的用戶體驗污茵;(2)推動物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新樱报,進(jìn)而推動移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的新一代轉(zhuǎn)型。
? ? ? ? 具有超級連接能力的5G網(wǎng)絡(luò)泞当,將承載10億個場所的連接迹蛤,50億人的連接,500億物的連接襟士,把數(shù)字世界帶入每個人盗飒、每個家庭、每個組織陋桂,構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界逆趣。
? ? ? ? ? 另一方面,具有超級連接能力的5G網(wǎng)絡(luò)章喉,將與數(shù)字化驅(qū)動技術(shù)汗贫、實時大數(shù)據(jù)、云技術(shù)秸脱、人工智能融為一體落包,帶來產(chǎn)業(yè)的革命性變化:也就是,連接平臺化摊唇、萬物在線化咐蝇、全云化、萬物即插即慧巷查。
? ? ? ? 以下有序,我們對具有原生的超級連接能力5G網(wǎng)絡(luò)的能力,及其對產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和變革進(jìn)行進(jìn)一步的解讀岛请。
極致用戶體驗的拐點
? ? 5G-eMBB是用戶體驗的轉(zhuǎn)折點旭寿。
? ? ? ? ? 基于互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的基本技術(shù)原理,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)容量是應(yīng)用流量的4~5倍時崇败,網(wǎng)絡(luò)的擁塞和延時趨近于零盅称。也就是說,5G的G比特級接入速率后室,已經(jīng)超越互聯(lián)網(wǎng)接入缩膝,以及視頻通信應(yīng)用流量的基本速率,終端用戶體驗開始發(fā)生本質(zhì)變化岸霹,進(jìn)入“無限網(wǎng)絡(luò)容量”的體驗時代疾层,即終端用戶感受就像網(wǎng)絡(luò)有無限的容量。
? ? ? ? 目前贡避,全球70%的運營商已經(jīng)提供流量不限的MBB業(yè)務(wù)痛黎,并且其中40%的運營商已經(jīng)由此帶來ARPU提升的經(jīng)濟效益予弧。流量不限的MBB模式已經(jīng)成為移動運營商下一個增長的驅(qū)動力。
? ? ? ? 5G的來臨湖饱,適逢其時桌肴,是流量不限的MBB模式的原生平臺。同樣琉历,5G的G比特級接入速率,已經(jīng)超越固定互聯(lián)網(wǎng)接入的基本速率需求水醋,5G也是流量不限的FBB模式的原生平臺旗笔。
? ? ? ? 全球已經(jīng)有230張網(wǎng)絡(luò)開始進(jìn)行WTTX的改造,WTTX的用戶數(shù)大幅增長拄踪;在歐洲蝇恶,WTTX的速率已經(jīng)超越固網(wǎng)的接入速率;在美國惶桐,基于毫米波頻段的WTTX是5G預(yù)商用的第一個商業(yè)模式撮弧。總之姚糊,5G是固移融合的原生平臺贿衍。
? ? ? ? 更進(jìn)一步,5G的G比特級接入速率救恨,是云游戲的原生平臺贸辈,將使能50Mbps速率,20毫秒延時肠槽,小于15%的抖動的云游戲業(yè)務(wù)大規(guī)模普及擎淤。
? ? ? ? 從5G-eMBB新生業(yè)務(wù)的角度來看,5G的G比特級接入速率秸仙,將使AR技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用嘴拢,許多行業(yè)的現(xiàn)場維護(hù)與現(xiàn)場服務(wù)也將因此受益。
? ? ? ? 比如,經(jīng)驗豐富的工程師資源稀缺防症,而即使有經(jīng)驗豐富的工程師网杆,一年也只能前往數(shù)個偏遠(yuǎn)的站點提供現(xiàn)場服務(wù)。借助5G-eMBB網(wǎng)絡(luò)和AR技術(shù)抢腐,那些尚處于培訓(xùn)階段的工程師,只需通過手中的平板襟交,就能立即獲取相關(guān)設(shè)備的信息迈倍,就能快速做出正確而最優(yōu)的決策,而不再依賴于需要數(shù)年時間培養(yǎng)的經(jīng)驗與直覺捣域。經(jīng)驗豐富的工程師啼染,也可以通過5G網(wǎng)絡(luò)和AR應(yīng)用宴合,快速獲取設(shè)備的相關(guān)參考信息,在更短的時間內(nèi)完成更多任務(wù)迹鹅,從而為許多的產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)場服務(wù)極大地提升效率卦洽。
與世界零距離的用戶體驗
? ? ? ? 5G系統(tǒng)的空口及無線接入網(wǎng)確保端到端低延時,從而使能VR等高端eMBB業(yè)務(wù)斜棚,特別是實時視頻業(yè)務(wù)和應(yīng)用得到普及阀蒂。
? ? ? ? 多年的網(wǎng)絡(luò)用戶體驗研究表明,由于網(wǎng)絡(luò)延時遠(yuǎn)低于人類的近百毫秒的視覺感知延時弟蚀,網(wǎng)絡(luò)兩端的用戶具有身臨其境蚤霞,天涯咫尺與世界零距離的體驗。5G是低延時原生平臺义钉,進(jìn)而使能所有eMBB業(yè)務(wù)與世界零距離的用戶體驗昧绣,也是VR/AR第一平臺。
5G低延時原生平臺的廣泛部署捶闸,將催生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與變革夜畴。
? ? ? ? 5G在自動駕駛和工業(yè)等領(lǐng)域創(chuàng)造了全新的創(chuàng)新用例,隨著機器人機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的進(jìn)一步突破删壮,5G技術(shù)的普及和全云化贪绘,將推動各行各業(yè)自身業(yè)務(wù)的提升,如制造業(yè)醉锅、運輸/物流業(yè)兔簇,智慧城市領(lǐng)域等。特別是硬耍,在5G原生低延時平臺的基礎(chǔ)上垄琐,很多行業(yè)的幾毫秒延時的實時應(yīng)用,如輔助駕駛经柴、自動駕駛狸窘、智能化的算力都需要盡可能下沉部署在終端設(shè)備附近,從而降低機器決策的延遲坯认,5G低延時原生與認(rèn)知計算的平臺翻擒,進(jìn)而開啟萬物即插即慧的新時代。
端到端網(wǎng)絡(luò)切片的5G網(wǎng)絡(luò)
? ? ? ? 5G網(wǎng)絡(luò)為不同垂直行業(yè)服務(wù)運行在同一套物理基礎(chǔ)設(shè)施上牛哺,生成相互隔離的不同5G網(wǎng)絡(luò)切片陋气,端到端的網(wǎng)絡(luò)切片將是實現(xiàn)5G使能全行業(yè)數(shù)字化的支柱型技術(shù)。為每個行業(yè)應(yīng)用建設(shè)一張獨立的網(wǎng)絡(luò)顯然既不經(jīng)濟也不現(xiàn)實引润,5G網(wǎng)絡(luò)就是一張物理網(wǎng)絡(luò)支持多個邏輯切片的原生平臺巩趁。
? ? ? ? 端到端網(wǎng)絡(luò)切片的優(yōu)勢之一:未來的業(yè)務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新需要大量嘗試,但傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)往往需要論證數(shù)年之久才能投資上馬淳附∫槲浚基于端到端網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)蠢古,運營商就可以按需生成或撤銷邏輯切片,從而實現(xiàn)更快的網(wǎng)絡(luò)定制别凹、試錯草讶,以及實時的調(diào)優(yōu)、改進(jìn)炉菲。
? ? ? ? 端到端網(wǎng)絡(luò)切片的另一個優(yōu)勢:每個切片都是一個相對獨立的自治子系統(tǒng)堕战,端到端的網(wǎng)絡(luò)切片的安全是5G網(wǎng)絡(luò)的獨特技術(shù)創(chuàng)新,針對不同的行業(yè)應(yīng)用需求進(jìn)行對端到端應(yīng)用的可信安全適配拍霜。
? ? ? ? 作為端到端整網(wǎng)切片的原生平臺践啄,5G切片網(wǎng)絡(luò)的生成,也為運營商帶來新的機會沉御,既是主動去引導(dǎo)需求,還是被動適應(yīng)市場需求昭灵。這需要云管端協(xié)同的頂層設(shè)計及生態(tài)構(gòu)筑吠裆,不然,切片只是一個管道烂完。
? ? ? ? 端到端切片與全云化试疙,數(shù)字化,數(shù)字轉(zhuǎn)型抠蚣,安全可信祝旷,基于機器學(xué)習(xí)的人工智能的結(jié)合使5G無線接入網(wǎng)將超越管道的角色,成為一個泛在平臺嘶窄。
? ? ? ? 5G原生超級連接能力與使能業(yè)務(wù)(2013年華為5G白皮書)
安全可信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
? ? ? ? 與4G網(wǎng)絡(luò)一樣怀跛,5G網(wǎng)絡(luò)是原生的安全業(yè)務(wù)平臺。
? ? ? ? 5G網(wǎng)絡(luò)采用強化的加密算法柄冲,接入認(rèn)證一體化的能力吻谋。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)延續(xù)4G的無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)的安全分離架構(gòu),即PDCP層加密和IPSec加密现横,從而無線接入網(wǎng)對用戶數(shù)據(jù)的不可見漓拾,確保5G網(wǎng)路無線接入的數(shù)據(jù)安全;核心網(wǎng)確保用戶認(rèn)證和用戶隱私戒祠。
? ? ? ? 隨著越來越多的生態(tài)合作伙伴參與到構(gòu)建5G端到端服務(wù)中來骇两,物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)也正變得越來越復(fù)雜,提供安全的端到端服務(wù)姜盈,需要從網(wǎng)絡(luò)到用戶的整個過程中對安全性進(jìn)行管理低千。
? ? ? ? 5G網(wǎng)絡(luò)確保只有經(jīng)過認(rèn)證的設(shè)備才能聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)自動化的安全規(guī)范和入侵防御功能也得到進(jìn)一步普及和增加贩据。由此栋操,進(jìn)而確保企業(yè)業(yè)務(wù)的安全正常運行闸餐,大規(guī)模的安全規(guī)范自動化不僅能幫助管理海量的設(shè)備,還能保證這些設(shè)備整個生命周期里的安全矾芙。
海量連接與網(wǎng)絡(luò)自動化
? ? ? ? 5G網(wǎng)絡(luò)是原生的海量連接平臺舍沙,隨著5G技術(shù)可用性的成熟和升級,將加速萬物互聯(lián)剔宪,萬物在線化拂铡,即萬物默認(rèn)在線。
? ? ? ? 到2024年葱绒,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量預(yù)計將超過220億臺感帅,人們已經(jīng)無法手動管理數(shù)量如此龐大的連接設(shè)備,因此地淀,網(wǎng)絡(luò)自動化是必由之路失球。
? ? ? ? 從運營商的角度,管理數(shù)十億設(shè)備將是挑戰(zhàn)帮毁,而電信運營商也將升級自己的服務(wù)產(chǎn)品实苞,來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
? ? ? ? 從技術(shù)上烈疚,基于服務(wù)架構(gòu)的5G核心網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)自動化的原生平臺黔牵;5G網(wǎng)絡(luò)將普及物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù),由此衍生的電信服務(wù)提供商將更進(jìn)一步爷肝,不僅為企業(yè)提供管理聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能力猾浦,而且可以在設(shè)備的整個生命周期內(nèi)對其進(jìn)行管理并確保其安全性。
? ? ? ? 此外灯抛,5G的業(yè)務(wù)模式和定價模式的創(chuàng)新將發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變金赦, 越來越多的企業(yè)將改變自身的業(yè)務(wù)模式,從單一的產(chǎn)品銷售轉(zhuǎn)變到銷售增值服務(wù)对嚼。舉例來說素邪,企業(yè)將不再僅僅購買一臺機器,還將購買相關(guān)服務(wù)猪半。這種轉(zhuǎn)變也影響著電信運營商兔朦,促使其改變物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的業(yè)務(wù)與定價模式。
5G網(wǎng)絡(luò)的前向兼容保護(hù)產(chǎn)業(yè)投資
? ? ? ? 5G設(shè)計原則是前向兼容磨确,以支撐5G網(wǎng)絡(luò)的敞口創(chuàng)新沽甥。
? ? ? ? 第一階段標(biāo)準(zhǔn)R15版本基本上實現(xiàn)了所有5G的新特性和新能力,5G-NR標(biāo)準(zhǔn)的不斷演進(jìn)將原生地支持新特性及新需求乏奥,如R16版本提供完整的高可靠連接能力摆舟,以及V-2X和工業(yè)物連網(wǎng)的基本能力。而這些業(yè)務(wù)的引入不需要重復(fù)建網(wǎng)投資。
? ? ? ? 在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)期恨诱,運營商關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的低成本和高效率媳瞪,5G網(wǎng)絡(luò)為產(chǎn)業(yè)提供10倍以上的每比特成本降低,以及大幅度的能效提升照宝。
? ? ? ? 2019年5G商用是全球主流電信運營的主流時間表蛇受。GSMA數(shù)據(jù)顯示,66個國家的154家運營商正在開展5G測試工作厕鹃,預(yù)計到2025年將有110張5G網(wǎng)絡(luò)兢仰。盡管風(fēng)云變幻,5G的陽光正在全球普照剂碴!
? ? ? ? 總之把将,5G是萬物連接的原生平臺,是構(gòu)建智能世界的基石忆矛。
? ? ? ? 未來的5G 網(wǎng)絡(luò)將會為“大連接時代”的計算察蹲、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源以及連接提供一個一體化的分布式平臺催训。這一統(tǒng)一的連接架構(gòu)可以提供更高的峰值速率递览、低至毫秒級的時延,以及更低的成本和更高的能效瞳腌,這將對萬物連接時代提供最有力的支撐。
? ? ? ? 換個角度說镜雨,2G時代嫂侍,大多為電腦和電腦的連接;3G/4G時代荚坞,開始向人與人之間的連接轉(zhuǎn)變挑宠;到了5G時代,人與物颓影、物與物將組成一個連接矩陣各淀,每個人诡挂、每個物都會成為互聯(lián)網(wǎng)上的一個節(jié)點,之間交互數(shù)據(jù)奴璃,形成一個大的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)城豁。這將從根本上改變我們的生活方式苟穆,也將顛覆現(xiàn)階段的生產(chǎn)方式。