2021.01.25
5G基础设施背后的技术介绍
NFV的演变
- 从封闭的专有垂直系统转变为标准的商品化水平硬体/软体/平台。
- 大幅降低电信运营商的资本支出和运营支出。
- 一种虚拟化、模组化和客制化微服务（网路切片）的新商业模式。
网路服务切片
- Slice 1 –增强型行动宽频网路切片:
CDN (内容传递网路), ICN (资讯集中网路) - Slice 2 –超可靠低延迟通信网路切片:
IoV（车联网）、V2V（车对车）、V2I（车对基础设施）、V2X（车对任何事物） - Slice 3 –大规模机器类型通信网路切片:
物联网 (Internet of Things)
无线接入网的演变
1G/2G 无线接入网：RRH/BBU 合併佈置
现有问题：
- 基站必须位于天线旁边，因为同轴电缆的信号衰减速度很快。
- 户外部署的基站空调系统支出巨大。
- 基站资源利用率低。
- 基站之间透过X2介面进行通信是困难的。
解决的问题：
- 提高部署的灵活性，因为远端无线电头功能从基带单元中分离出来。
- 室内BBU部署可以降低空调成本。
现有问题：
- 基站资源利用率低。
- 基站之间透过X2介面进行通信是困难的。
Additional issues:
- 需要在红外介面上实现低延迟和准确的同步。
4G/B4G RAN: vBBU/RRH 固定功能分离
已解决的问题：
- 虚拟化的基站控制单元（BBU）池部署在单一硬体上可以降低成本并提高资源利用率。
- 透过减少BBU硬体来节省能源。
- 集中式BBU池使基站之间的合作变得更加容易。
现有问题：
- 需要在红外接口上实现低延迟和准确的同步。
额外问题：
- 需要在 S1 接口上提高回程带宽。
下一代无线接入网
将 RAN 分为三个单元：CU、DU 和 RU，使您的部署更加灵活。
- RU：处理射频和低物理层的无线单元。RU 设计的主要考量因素是尺寸、重量和功耗。
- DU：分佈单元处理高物理层、高速媒介存取控制层和无线链路控制层。根据功能拆分选项，此节点运行部分gNB功能，并由CU控制。
- CU：处理 PDCP 和 RRC 层的集中单元。
将DU与RU分开的目的：
- 较不智能的RU成本较低
- 同时控制多个RU的能力，以启用基站合作功能，如CoMP。
- 共享基带资源
核心网路的演变
4G核心网路：EPC（演进封包核心）
- 专用的硬体和软体用于每个网路功能。
- 网路功能之间的点对点介面。
- C/U 平面并未完全分离。
- 高成本且难以维护、升级、恢復或为运营商新增服务。
5G核心网路
- 虚拟化和模组化的网路功能在标准 x86 伺服器上。
- 基于服务的介面而非点对点。
- 完全分离的 C/U 平面。
- 降低开支，并且更容易维护、升级、恢復或为运营商的定制网络切片添加新服务。
多接入边缘计算
- 大幅降低无线接取网路的延迟。
- 高度节省从核心网络到互联网的带宽。
- 在 RAN 和 CN 之间，甚至在互联网云端之间，担任关键的控制/数据/信息节点。
性能优化
- 基于FPGA（或eASIC）和ASIC的专用加速器，用于卸载CPU在计算密集型FEC / LDPC任务上的负担。
- 降低DU的硬体需求，从而降低CAPEX并减少能源需求以降低OPEX
摘要
- 5G 是基于多年无线技术的演变。
- 引入使用通用设备作为昂贵的基于ASIC的专有解决方案的可行替代方案的可能性。
- 降低5G部署的门槛，并使私营实体能够部署自己的私有5G网络。
