5G核心网架构和关键技术
文章目录
- 3.1.1 什么是网络切片？
- 3.1.2 网络切片的特性？
- 3.1.3 切片的典型类型？
- 3.2 网络切片架构
- 3.2.1 终端设备与网络设备的连接
一、5G的定义
1.1 5G的历史演变
1.2 什么是5G
5G是第五代移动通信技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G、3G和2G系统之后的延伸。
1.3 5G关键技术
📒动态自组织网络(SON)：任何节点间（终端与终端、终端与基站、基站与基站等）均通过无线通信，无须任何布线，并具有支持分布式网络的冗余机制和重新路由功能。
ps：这边可以理解成微服务架构，每个节点都是一个网元设备，就是一个Service节点，只不过这边的节点是硬件设备
📒软件定义网络(SDN)：
核心思想—转发和控制分离，从而实现网络的灵活控制。
SDN网络的新角色—控制器（也是一种设备）
承上：对上层应用提供网络编程的接口；
启下：对下提供对实际物理网络网元的管理。
ps：就是通过代码来控制网络的功能
📒网络功能虚拟化(NFV)：
核心思想—软件和专用硬件解耦，软件和通用硬件联姻。
核心技术—虚拟化，把通用服务器的CPU、内存、IO等资源切片给多个虚拟机使用。把交换机路由器防火墙的功能作为软件应用运行在虚拟机里来模拟它们的功能。通过openstack来进行管理和编排；
带来的网络革命—网络搜身（专用硬件向通用硬件的转化），业务带宽随需而改变。
ps：就是在物理机上开一个个类似于docker的pod容器，里面运行的控制路由器或者交换机路由转发逻辑的代码
1.4 5G 三大场景
📒 eMBB（增强移动宽带）：
① 连接广覆盖子场景：最基本的覆盖方式，重在为用户提供无缝的高速业务体验。
② 热点高容量子场景：面向局部热点区域，为用户提供极高的数据传输速率。
📒 mMTC（海量机器类通信）：
① 旨在为海量连接、小数据包、低成本、低功耗的设备提供有效的连接方式。
② 面向智慧城市、环境监测、智慧农业等以传感和数据采集为目标的业务。
③ 关注点：系统可连接数、覆盖延伸、网络能耗和终端部署成本。
📒 uRLLC（超可靠低时延通信）：
对高可靠性和低时延有着严格的要求；主要面向车联网、工业控制、移动医疗等垂直行业的特殊应用需求
1.5 5G 八大关键指标
IMT-2020(5G)推进组于2014年发布《5G愿景与需求白皮书》时，通过性能需求和效率需求共同定义了5G的关键能力指标。
上图为“5G之花”模型，由代表性能需求的6片花瓣和代表效率需求的3片绿叶组成，前者体现5G满足面向2020年及未来多样化业务需求的能力，后者则是实现5G可持续发展的基本保障。
“5G之花”的九大技术指标被ITU接受了8个。ITU-R定义的5G关键能力指标包括用户体验速率、峰值速率、时延、移动性、流量密度、连接数密度、网络能效和频谱效率。
用户体验速率：在实际网络载荷下可保证的用户速率，具有可用5％的小区吞吐率量度。
峰值速率：在理想信道条件下单用户所能达到的最大速率。
时延：具体包括空口时延和端到端时延，实际上也对应了一定的可靠度，具体可采用OTT或RTT衡量。
移动性：满足特定QoS和无缝传输条件下可支持的最大移动速率。主要针对地铁、高铁、高速公路等特殊场景。
流量密度：在忙时测量时，典型区域单位面积上总的业务吞吐量。
连接数密度：单位面积上可支持的在线终端的总和，在线是指终端正以特定的QoS等级进行通信。
频谱效率：单小区单位频谱资源上的数据吞吐量。
1.6 5G 十大应用场景
📒 云VR/AR - 实时计算机图像渲染和建模
📒 车联网 - 远程驾驶、编队行驶、自动驾驶
📒 智能制造 - 无线机器人云端控制
📒 智慧能源 - 馈线自动化
📒 无线医疗 - 具备力反馈的远程诊断
📒 无限家庭娱乐 - 超高清8K视频和云游戏
📒 联网无人机 - 专业巡检和安防
📒 社会网络 - 超高清/全景直播
📒 个人AI辅助 - AI辅助智能头盔
📒 智慧城市 - AI使能的视频监控