5G網(wǎng)絡(luò)需求和架構(gòu)

1、5G,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和需求,1,2,3,5G,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點,5G,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),5G,網(wǎng)絡(luò)對承載網(wǎng)的需求,2,5G,業(yè)務(wù)場景及指標(biāo),3,大,應(yīng),用,場,景,8,個,KPI,指,標(biāo),網(wǎng)絡(luò),流量密度,連接數(shù)密度,時延,移動性,能效,用戶體驗速率,頻譜效率,峰值,速率,4G,0.1Mbps/m2,10,萬,km,2,空口,10ms,350Km/h,1,倍,10Mbps,1,倍,1Gbps,5G,10Mbps/m,2,100,萬,km,2,空口,1ms,500Km/h,100,倍提升,100M-1Gbps,3-5,倍提升,20Gbps,3,三大場景對承載網(wǎng)的需求,單用戶,10Gbps,大容量,吞吐量,1000K

2、,大連接,平方公里,空口時延,低時延,端到端時延,1ms,5ms,移動多媒體,交互類高清視頻,智能電網(wǎng),環(huán)境監(jiān)測,智慧銀行,智慧證券,AR/VR,應(yīng)用,云端辦公,智能家居,車隊管理,移動醫(yī)療,智能交通,海量機器類,超高可靠,增強移動寬帶,通信,低時延通信,eMBB,mMTC,uMTC,承,載,需,求,高速率，大帶寬,超高時鐘精度,海量連接,超低時延要求,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化，虛擬,時延不敏感,前傳承載（暫,化，可編程化,帶寬較小,不確定，可能會,在空口處理,4,5G,業(yè)務(wù)差異化的切片需求,來源,5G-Service-Guaranteed-Network-Slicing-Whitepaper,1,5G

3、,業(yè)務(wù)在,KPI,差異化的需求,明顯，對網(wǎng)絡(luò)的安全性也,提出了更高的要求,2,5G,網(wǎng)絡(luò)分片的目的在于通,過分片實現(xiàn)差異化的服務(wù),保證每種業(yè)務(wù)都能根據(jù)其,業(yè)務(wù)特點得到最佳服務(wù),3,同時分片有助于設(shè)備和存,儲資源的安全管理,5,1,2,3,5G,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點,5G,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),5G,網(wǎng)絡(luò)對承載網(wǎng)的需求,6,5G RAN,功能重新劃分,EPC,4G,RRU,5G,RRU/AAU,幾百,Gbps1Tbps,eCPRI,100MHz,5G,5G,RRU/AAU,Backhaul,core,CP/UP,CP,UP,CN,RRU/AAU,低層,Backhaul,10Gbps,CPRI,20MHz,eCPRI

4、,幾十,Gpbs,eCPRI,100MHz,UP,L2-NRT,L3,CU,DU,MidHaul,BBU,Fronthaul-II,L1,L2-RT,BBU,BBU,高層,CU,CPRI,L1,DU,傳統(tǒng),CPRI,接,口采用靜態(tài)配,置,10G,光模塊,可以解決大部,分場景,5G,時代帶寬,需求高達數(shù)百,G,到,Tbps,需要引入,eCPRI,降低傳輸帶,寬,基帶部分功,能上移，大幅降,低光纖帶寬需求,控制面集中，為多,業(yè)務(wù)提供靈活的擴展能,力，為,mMTC,提供高效的,處理能力,通過采用,MEC,邊緣計,算等技術(shù)，滿足,uRLLC,業(yè)務(wù)對超低時延的需求,Fronthaul-I,RRU,RF,

5、RRU,4G,5G,5G RAN,功能重新劃分,Split E,Split D,Split C,Split B,Split A,5G,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化,DU,歸屬幾個,CU,1,個,DU,間有沒有直連需求：無,CU,間有沒有直連需求：有,CU,連接到多少個,UP,CP,多個,NG-CP,NEF,NGnef,NGausf,AUSF,NRF,NGnrf,NGamf,AMF,PCF,NGpcf,NGsmf,SMF,UDM,NGudm,AF,NGaf,1,N,G,NG2,NG4,UE,NG-(R)AN,NG3,NG-UP,NG6,DN,9,5G RAN,部署方式,對于,5G,網(wǎng)絡(luò),ITU-T,已經(jīng)明確了

6、,CU,和,DU,邏輯分離的架構(gòu)。在實際部署中存在分離部署和不分離部署,兩種方案。分離部署的方式將帶來承載傳送網(wǎng)絡(luò)的重新劃分，其中,AAU,和,DU,之間屬于前傳段,DU,和,CU,之間屬于中傳段,CU,之上屬于回傳段。目前對于,5G RAN,的部署方式主要包括,D-RAN,C-RAN,CU,云化部署三種,D-RAN,傳統(tǒng)方式部署，組網(wǎng)部署簡單,C-RAN,部署方式下,BBU,集中部署，主要,可節(jié)省站點機房,CU,云化部署實現(xiàn)邊緣計算、智能運維,D-RAN,C-RAN,和,CU,云化這三種部署方,式也應(yīng)根據(jù)具體場景選擇合理的部署方式,5G,網(wǎng)絡(luò)云化,5G,網(wǎng)絡(luò)的云化，包括核心網(wǎng)的云化以及接入的

7、云化以及控制的云化，接入和控制的,云化能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的集約化管理和更高效的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用,多個移動網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同，也需要網(wǎng)絡(luò)云化,基于,SDN/NFV,技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的云化,11,5G,核心網(wǎng)下沉,核心網(wǎng)下沉是需要滿足某些特殊業(yè)務(wù)需求，由于業(yè)務(wù)對帶寬和時延的要求不同，云業(yè)務(wù)處理,將逐步采用分布式部署，比如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)的低時延業(yè)務(wù),AR/VR,業(yè)務(wù)等,uRLLC,特征：低時延,MEC,局部存儲及計算,應(yīng)用,AR/VR,自動駕駛等,IOT,eMBB,特征：大吞吐量,應(yīng)用：手機類等,mMTC,特征：大連接,應(yīng)用：智能抄表等,NB-IOT,類,Edge DC,Local DC,Central DC,接入

8、,匯聚,核心,省干,時延最優(yōu),體驗最優(yōu),維護最優(yōu),12,應(yīng)用網(wǎng)關(guān)下移，協(xié)同就近轉(zhuǎn)發(fā)，流量本地終結(jié)，去中心化趨勢明顯,5G,設(shè)備形態(tài)及部署的不確定性,7,RAN,3,UP,5,CN,1,DU,2,CU,4,CP,6,UE,AAU,DU,CP,1,DU,池組化還是堆疊？不確定,1,是否云化？應(yīng)該是,2,池組化,DU,能夠帶多少基站？不確定,2,是否集中？應(yīng)該是,3,DU,中傳接口速率？不確定,UP,CU,1,是否云化？不確定,1,CU,能夠帶多少基站？不確定,2,是否集中？隨應(yīng)用場景不同而不同,2,CU,是專用設(shè)備，還是云化設(shè)備？不確定,13,基于基礎(chǔ)架構(gòu)的,5G,網(wǎng)元部署特點,省集中,UP,CP

9、,IP,承載,B,網(wǎng),核心節(jié)點,UP,CU,匯聚節(jié)點,CU,CU,UP,DU,DU,POP,點,DU,CU,DU,CU,DU,DU,末端點,DU,AAU,AAU,AAU,1,面向基礎(chǔ)架構(gòu)進行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計,DU,小集中,POP,點,CU,高于,DU,匯聚點或核心點，特殊情況,下在,AAU,站點,UP,匯聚點,核心點,區(qū)域（?。┘?按功能和需求,CP,區(qū)域（?。┘谢虮镜睾诵?14,1,2,3,5G,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點,5G,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),5G,網(wǎng)絡(luò)對承載網(wǎng)的需求,15,關(guān)鍵需求,1,網(wǎng)絡(luò)帶寬,前傳,100MHz,64MIMO,256QAM,16/8,流,CPRI,是個企業(yè)聯(lián)盟，不是標(biāo)準(zhǔn)化組織,eCPRI

10、,規(guī)范不是非常精確，廠商的自主性大一些：不能解耦,表中的帶寬是與空口帶寬、天線、業(yè)務(wù)量相關(guān)，是變化的,25Gbps,可能是主流,eCPRI,可能會導(dǎo)致基站成本變化,16,關(guān)鍵需求,1,網(wǎng)絡(luò)帶寬,中傳,回傳差異：只差,PDCP,RRC,協(xié)議層，帶寬中傳帶寬比回傳高,10,左右,單站帶寬,5G,低頻基站帶寬需求,假設(shè)取得,3.4G,3.5G,頻譜資源，帶寬,100MHz,64T MIMO,單小區(qū)的峰值帶寬約,5G,單站,3,小區(qū)）均值帶寬約,3G,5G,高頻基站帶寬需求,20Gbps,回傳帶寬主要與頻率寬度和天線有關(guān)，高頻點可用頻率帶寬會更寬，因此回傳帶寬會,更大,17,關(guān)鍵需求,2,時延,Cri

11、tical IOT,時延要求,E2E 1ms,空口時延），承載網(wǎng)很難滿足,NGMN,給出了,Critical IOT,的超低時延場景,Tactile Internet,觸摸互聯(lián)網(wǎng),Remote Driving,車聯(lián)網(wǎng),遙控駕駛,Robot,工業(yè)機器人,Surgery,遠程醫(yī)療,eMBB,E2E,時延要求為,10ms,承載網(wǎng)要求雙向時延,4ms,Category,Use case,AR/VR,High Speed Train,Aircraft,50M every where,Tactile,Internet,Remote Driving/Robot,Surgery,E-Health,Public

12、,Security,Wearable,devices,sensor,video surveillance,BW,1Gbps,50Mbps,15Mbps,50Mbps,50Mbps,50k-50Mbps,10Mbps,Low (typically 1,100 kbps,300Mbps,NGMN,給出了,E-MBB,的低時延場景,AR/VR,高速列車,飛行器,50M everywhere,來源于,NGMN,Delay,10 ms,10 ms,10 ms,10-50ms,1 ms,1 ms,10 ms,Seconds to,hours,10 ms,Speed,5km/h,500 km/h,1000

13、km/h,0-120 km/h,5km/h,0-500 km/h,0-500 km/h,0-500 km/h,0-120 km/h,Reliability,M,L,H,L,M,H,H,L,M,E-MBB,Mission,Critical IoT,Massive IoT,要求最小,10ms,視頻監(jiān)控等,Massive IoT,18,關(guān)鍵需求,3,高精度時間同步,精度等級,A,A,B,C,業(yè)務(wù)類型,MIMO & TX diversity,無需全網(wǎng)支持,帶間連續(xù)載波聚合（無需全網(wǎng)支持,帶間非連續(xù)載波聚合（無需全網(wǎng)支持,TDD,基本業(yè)務(wù),時間精度要求,32.5 ns,65 ns,130 ns,1500

14、 ns,標(biāo)準(zhǔn)進展,3GPP,當(dāng)前,3GPP,組織已經(jīng)初步確認(rèn),5G,基本業(yè)務(wù)對時間同步的需求同,4G,一樣，為,1.5us,標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計,2018,年,6,月發(fā)布,對于,5G,的協(xié)同業(yè)務(wù)對時間同步精度的要求,3GPP,還在研究中，預(yù)計要到,2019-2020,年才能發(fā)布,現(xiàn)有的,1588v2,技術(shù)和中國聯(lián)通已經(jīng)或正在部署的,1588v2,網(wǎng)絡(luò)完全可以滿足,5G,基本業(yè)務(wù)對時間同步的應(yīng)用需求,19,關(guān)鍵需求,4,網(wǎng)絡(luò)靈活性（資源動態(tài)調(diào)配,常駐人口,潮汐效應(yīng)導(dǎo)致新增人口,潮汐效應(yīng)導(dǎo)致減少人口,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負載，靈活分配,BBU,MCE,GW,等資源,GW,支撐全網(wǎng)資源靈活調(diào)度，滿足潮汐效應(yīng)等導(dǎo)致,的流量波

15、動,支持流量的靈活路徑調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)負載動態(tài)均衡,GW,MCE,靈活調(diào)度,任意可達,RRU,按需靈活,歸屬到,BBU,靈活調(diào)度,任意可達,MCE,靈活調(diào)度,任意可達,MCE,靈活歸,屬到,GW,MCE,Pool,GW,Pool,網(wǎng)絡(luò)開放、可編程，支撐新增業(yè)務(wù)快速部署,組播能力，災(zāi)難,自動駕駛等場景下，信息快速,BBU,靈活歸,屬到,MCE,CloudBB,Pool,RRU,推送,20,關(guān)鍵需求,5,差異化承載,5G,業(yè)務(wù)在帶寬、時延、連接存在巨大差異,4G,時延,50ms,20ms,業(yè)界提出以網(wǎng)絡(luò)分片應(yīng)對差異化承載,5G,1ms,帶寬,xxKb/s,xxMb/s,Gb/s,NGMN_NGMN_5G_White_Paper,連接,x,百,km2,X,千,km2,NGMN,提出的網(wǎng)絡(luò)切片的構(gòu)想：例如一個網(wǎng)絡(luò),分片提供視頻業(yè)務(wù)，一個網(wǎng)絡(luò)分片提供,M2M,業(yè),1,百萬,km2,務(wù)，一個分片提供超低時延業(yè)務(wù)等等,21,關(guān)鍵需求,6,L3,需求,本地網(wǎng)內(nèi)部集客業(yè)務(wù),eX2,業(yè)務(wù),4G,時代，站間協(xié)同,X2,接口業(yè)務(wù)較低，占比,3,實際應(yīng)用很少,5G