3GPP 5G架構(gòu)演進(jìn)介紹

1、3GPP 5G架構(gòu)演進(jìn)介紹一 5G架構(gòu)選項(xiàng)蜂窩通信系統(tǒng)主要包含兩部分:無線接入網(wǎng)(Radio Access Network, RAN)和核心網(wǎng)(Core Network)。無線接入網(wǎng)主要由基站組成，為用戶提供無線接入功能。核心網(wǎng)則主要為用戶提 供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)和相應(yīng)的管理功能等。在4G LTE系統(tǒng)中，基站和核心網(wǎng)分別叫做eNB (Evolved Node B)和 EPC(Evolved Packet Core)o 在 5G 系統(tǒng)中，基站叫做 gNB (哥牛逼)， 無線接入網(wǎng)稱為 NR (New Radio)，核心網(wǎng)叫做 NGC (NextGeneration Core)。目前，4G LTE網(wǎng)絡(luò)

2、的部署非常廣泛，(在發(fā)達(dá)國家)幾乎可以與GSM的覆蓋相比擬。而 此時(shí)，5G的標(biāo)準(zhǔn)化正在如火如荼的進(jìn)行。運(yùn)營商部署5G網(wǎng)絡(luò)不可能是一蹴而就的，必定是 逐步部署。這樣才能避免短期內(nèi)的高投入，也能有效的降低部署風(fēng)險(xiǎn)。以LTE網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，5G 一共有以下8種部署方式。Option1： LTE 遺產(chǎn)LTE目前的部署方式，由LTE的核心網(wǎng)和基站組成。5G的部署便是以此為基礎(chǔ)。Option2:純 5G 網(wǎng)絡(luò)5G網(wǎng)絡(luò)部署的最終目標(biāo)之一，完全由gNB和NGC組成。要想在LTE系統(tǒng)(Option1 )的基礎(chǔ)上演進(jìn)到Option2,需要完全替代LTE系統(tǒng)的基站和核心網(wǎng)，同時(shí)還得保證覆蓋和移動(dòng) 性管理等。部署耗資巨大

3、，很難一步完成。Options： EPC + eNB （主）、gNB先演進(jìn)無線接入網(wǎng)，而保持LTE系統(tǒng)核心網(wǎng)不動(dòng)，即eNB和gNB都連接至EPC。先演進(jìn) 無線網(wǎng)絡(luò)可以有效降低初期的部署成本。Options包含3種模式，即Options、Option3a和 Option3x。Options:所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)，eNB將數(shù)據(jù)分流給gNBOptionSa:所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)，EPC將數(shù)據(jù)分流至gNBOptionSx:所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)，gNB可將數(shù)據(jù)分流至eNB此場景以eNB為主基站，所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)。LTE eNB與NR gNB采用 雙鏈接

4、的形式為用戶提供高數(shù)據(jù)速率服務(wù)。此方案可以部署在熱點(diǎn)區(qū)域，增加系統(tǒng)的容量的 吞吐率。Option4： NGC + eNB, gNB （主）Option4同時(shí)引入了 NGC和gNB。但是gNB沒有直接替代eNB，而是采取“兼容并舉” 的方式部署。在此場景中，核心網(wǎng)采用5G的NGC，eNB和gNB都連接至NGC。類似地， Option4也包含兩種模式：Option4和Option4a。Option4:所有的控制面信令都經(jīng)由gNB轉(zhuǎn)發(fā),gNB將數(shù)據(jù)分流給eNBOption4a:所有的控制面信令都經(jīng)由gNB轉(zhuǎn)發(fā)，NGC將數(shù)據(jù)分流至eNB與Option3不同，此場景以gNB為主基站。LTE eNB與NR

5、 gNB采用雙鏈接的形式為用 戶提供高數(shù)據(jù)速率服務(wù)。LTE網(wǎng)絡(luò)可以保證廣覆蓋，而5G系統(tǒng)能部署在熱點(diǎn)區(qū)域提高系統(tǒng) 容量和吞吐率。Option5： NGC+eNB“混搭模式”，LTE系統(tǒng)的eNB連接至5G的核心網(wǎng)NGC?？梢岳斫鉃槭紫炔渴鹆?5G的 核心網(wǎng)NGC，并在NGC中實(shí)現(xiàn)了 LTE EPC的功能，之后再逐步部署5G無線接入網(wǎng)。Option6： EPC+gNB另一 “混搭”模式，5G gNB連接至4G LTE EPG可以理解為先部署了 5G的無線接入網(wǎng)， 但暫時(shí)采用了 4G LTE EPC。此場景會(huì)限制5G系統(tǒng)的部分功能，如網(wǎng)絡(luò)切片等。Option?： NGC + eNB （主）,gNB同

6、時(shí)部署了 5G RAN和NGC,但Option?以LTE eNB為主基站。所有的控制面信令都經(jīng) 由eNB轉(zhuǎn)發(fā),LTE eNB與NR gNB采用雙鏈接的形式為用戶提供高數(shù)據(jù)速率服務(wù)。此場景包含 3 種模式：Option?、Option7a 和 Option7x。Option?:所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)，eNB將數(shù)據(jù)分流給gNBOption7a:所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)，NGC將數(shù)據(jù)分流至gNBOption7x:所有的控制面信令都經(jīng)由eNB轉(zhuǎn)發(fā)，gNB可將數(shù)據(jù)分流至eNB二5G架構(gòu)演進(jìn)方案目前運(yùn)營商的LTE網(wǎng)絡(luò)部署較為廣泛，要想從LTE系統(tǒng)升級(jí)至5G系統(tǒng)并同時(shí)保證良好 的覆蓋和移動(dòng)

7、性切換等非常困難。為了加快5G網(wǎng)絡(luò)的部署同時(shí)降低5G網(wǎng)絡(luò)初期的部署成 本，各個(gè)運(yùn)營商需要根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，制定相應(yīng)的演進(jìn)計(jì)劃。演進(jìn)計(jì)劃都是從Optionl(LTE RAN + EPC)開始，終極目標(biāo)是5G的全覆蓋(Option2)。 各個(gè)運(yùn)營商的演進(jìn)計(jì)劃各有不同，我以中國移動(dòng)向3GPP提交的提案中的方案為例給家介紹。Optionl： LTE/EPC - Option 2 + Option 5 - Option 4/4a - Option 2Option2： LTE/EPC - Option 2 + Option 5 - Option 2Options： LTE/EPC - Option 3/3a/3x - Option 4/4a- Option 2Option4： LTE/EPC - Option 7/7a - Option 2Option5： LTE/EPC - Option 3/3a/3x - Option 1 + Option 2 + Option 7/7a- Option 2 + Option 5上述演進(jìn)計(jì)劃就不 解釋了?；舅悸肥且訪TE/EPC為基礎(chǔ)，逐步引入5G RAN和5G NGC。部署初期以雙鏈接為主，LTE用于保證覆蓋和切換，熱點(diǎn)地區(qū)架構(gòu)5G基站，提高系統(tǒng) 的容量和吞吐率。最后再逐步演進(jìn)，進(jìn)入全面5G時(shí)代。當(dāng)然方案的評(píng)估是相當(dāng)復(fù)雜的，運(yùn)營商