5g承载网建设初期承载网的接入环需要达到,5g承载网的核心理念
chanong
|硬件不再组装,RRU 通常挂在机房墙壁上。
BBU 有时是壁挂式的,但大多数情况下它们位于机柜内。
机柜BBU
随后,RRU不再位于室内,而是移至分布式基站DBS3900的一侧,一根天线(即所谓的“RRU远端”)。我们的余承东总裁当时负责这方面的工作。作为变革专家,该产品解决了欧洲运营商的迫切需求,为欧洲市场的发展做出了重大贡献。
天线+RRU
这样我们的RAN就变成了D-RAN,即Distributed RAN(分布式无线接入网络)。
这样做有什么好处?
另一方面,RRU与天线之间的馈线长度显着缩短,减少了信号损耗,降低了馈线成本。
另一方面,它允许网络规划更加灵活。毕竟RRU Plus天线相对较小,可以放置在任何地方。
在这一点上,需要看到的是,通信网络的发展和演进只是两个驱动力。一是提高性能,二是降低成本。
在某些情况下,成本可能比性能更重要,即使一项技术花费了很多钱,如果回报与成本相比很小,也很难得到广泛采用。
RAN的演进某种程度上是成本压力的结果。
在D-RAN架构下,运营商仍然要承担非常大的成本。这是因为运营商仍然需要租用和建造大量的室内机房或机房来容纳BBU 和相关的支持设备(电源、空调等)。
机房多=成本高
为此,运营商提出了C-RAN解决方案。
C-RAN代表Centralized RAN,集中式无线接入网络。这个C不仅代表中心化,还代表其他含义。
与D-RAN相比,C-RAN做得更好。
除远端RRU外,所有BBU均被集中限制。你被困在哪里了?中央办公室(CO,中央办公室)。
这些大量的BBU就成为了BBU基带池。
C-RAN有效解决了上述成本问题。
对于我们这些不接触现场的人来说,我们往往会认为运营商在设备投入运营后,会花费大量的资金用于网络设备的维护,但通过前期调研,我们发现最大的成本是是运营商的费用,事实证明是的。支持不是通讯设备,维护不是聘请维护人员,是电费。
在整个移动通信网络中,基站的能耗约为.
72%
在基站,空调的能耗约为.
56%
传统机房功耗分析
采用C-RAN后,采用集中式的方式可以大幅减少基站机房数量,降低支撑设备尤其是空调的能耗。
几个小型计算机实验室已搬到一个更大的计算机实验室
更少的机房意味着更少的租金、更少的维护成本和更少的劳动力成本。这种成本节省对于苦苦挣扎的运营商来说是一种缓解。
此外,可以使用天线将远程RRU 放置在离用户更近的位置。距离越近,发射功率越低。
较低的发射功率意味着用户终端的电池寿命更长,无线接入网络的功耗降低。坦白讲,手机可以更省电、待机时间更长,运营商也可以更省电、省钱。
更重要的是,除了为运营商节省成本之外,C-RAN的部署还具有显着的社会效益,可以减少大量的碳排放(CO2)。
另外,分布式BBU成为功能更强大、可以统一管理和调度、资源分配更灵活的BBU基带池。
在C-RAN中,基站实际上“消失”了,每个物理基站都变成了虚拟基站。
所有虚拟基站共享BBU基带池中的用户数据收发、信道质量等信息。加强合作可以实现联合调度。小区间干扰转变为小区间协调(CoMP),显着提高频谱使用效率,改善用户感知。
协作多点传输和接收(CoMP)是由多个地理上分离的站点组成的网络,这些站点协作参与向一个终端发送数据(PDSCH)或联合接收终端发送的数据(PUSCH)指向传输点。
另外,BBU基带池全部位于CO(中央机房),并且可以虚拟化。
虚拟化是网络元素功能虚拟化(NFV)。简单来说,BBU是一种专门的硬件设备,以前非常昂贵,但是现在你可以找一个x86服务器,安装一个虚拟机(VM,虚拟机),运行具有BBU功能的软件,然后你就可以把它当作一个BBU。基布!
这为客户节省了大量成本,但短期内,该技术将主要用于核心网络的网元。核心网络设备不久前很流行,在亚马逊上售价仅为90 美元每台。月就采用了这一核心技术。让我们抛开细节,继续关注接入网络。
C-RAN 的集中式方法受到运营商的欢迎和追捧,因为它可以显着节省成本。
5G时代,接入网络发生了巨大变化。
5G网络中,接入网将不再由BBU、RRU和天线组成。相反,它被重构为三个功能实体:
CU(集中式单元) DU(分布式单元) AAU(有源天线单元) CU:将原BBU的非实时部分进行拆分,重新定义为处理CU。使用非实时协议提供服务。
AAU:将BBU的部分物理层处理功能与原有的RRU、无源天线结合起来,形成AAU。
DU:BBU的其余功能重新定义为DU,负责处理物理层协议和实时业务。
换句话说,CU和DU的区别在于其处理内容的实时性。
简单来说,AAU=RRU+天线
如果还不清楚,请看下图。
注意图中,EPC(4G核心网)分为两部分:New Core(5GC,5G核心网)和MEC(移动网络边缘计算平台)。将MEC 与CU 一起移动称为“下沉”(将其移近基站)。
核心网部分功能是去中心化的
我们需要对BBU功能进行拆分,将核心网部分下移,根本原因是为了满足不同5G场景的需求。
5G是一个“万能”网络,除了网速快之外,还提供低时延、支持大规模连接、支持高速蜂窝电话等诸多特性。
不同的场景实际上对网络特性(网络速度、延迟、连接数、能耗等)有不同甚至矛盾的要求。
例如,观看演唱会高清直播时,您关心的是图像质量和时效性,但如果整体延迟只有几秒甚至10秒,您几乎不会注意到。远程驾驶时延迟是一个值得关注的问题,如果延迟超过10ms,就会对安全产生严重影响。
因此,拆除和完善网络的目的是为了更灵活地应对现场需求。
说到这里,还应该提到——“切片”,这是5G中的一个重要概念。
简单来说,切片就是根据应用场景,将一个物理网络划分为N个逻辑网络。不同的逻辑网络有不同的场景。
不同场景不同切片
网络切片可以帮助您优化网络资源分配,实现成本效率最大化,满足多样化需求。
在软件方面,设备商基于openstack等开源平台开发自己的虚拟化平台,并将之前的核心网元“植”在这个平台之上。
网元功能软件和硬件物理资源分离
请注意,虚拟化平台并不等同于5G 核心网络。简而言之,虚拟化平台不仅仅适用于5G。它是一个虚拟化平台或5G。
按照惯例,设备商首先会在虚拟化平台上部署4G核心网。这意味着提前准备和试验5G。
硬件平台总是提前准备好的。
上面我们讨论了5G核心网硬件平台,下面我们来详细讨论5G核心网架构。
5G时代,网络的逻辑结构发生了彻底的改变。
5G核心网采用SBA架构(Service Based Architecture)。这个名字比较好记(笑)
SBA架构基于云原生架构设计,并借鉴了IT领域“微服务”的概念。
将原来具有多种功能的整体分割成多个具有独立功能的个体。每个人都实现自己的微服务。
单体 微服务
这样的变化有一个明显的外在表现:网元显着增加。
红色虚线为5G核心网
除了UPF之外,它们都是控制面。
虽然这些网元看起来很多,但实际上硬件都是在虚拟化平台上虚拟化的。这样,扩容和缩容就非常容易,升级割接也非常容易,而且相互之间不会产生重大影响(对于核心网工程师来说是个好消息)。
这意味着5G核心网是模块化、软件化的。
5G核心网需要模块化的另一个主要原因是“切片”。
很多人认为“切片”很难,但事实并非如此。
Slice是“多重人格”。就像一把“瑞士军刀”,同一件事有不同的特性来应对不同的场景。
5G是覆盖所有用户的综合网络。需要从设计阶段就满足各种需求。
当然,网络的目的不同,因此您需要找到一种利用它的方法。僵化的、固定的网络结构永远不可能应对它。这只能通过模块划分、灵活组建团队来解决。
网络切片
例如,在低延迟场景(例如自动驾驶)中,核心网的某些功能必须位于距离用户更近的位置,并且位于基站。这就是所谓的“思考”。
部分核心网络功能被“下载”到MEC
下沉不仅保证了“低时延”,还降低了成本,成为5G的王牌。
以上就是核心网从2G到5G的整体演进过程和理念。不难理解吧?
简单地说,就是软件、软件、更多的软件分裂、分裂、再分裂。
未来,核心网络硬件将与IT行业硬件一样。核心网络软件就像手机上的应用程序。
希望以上的讲解能够帮助您了解无线通信的网络架构。








