5G移动通信网络结构浅析
移动通信网络规划:5G系统架构

5G系统架构一、5G网络总体拓扑如图中所示,从结构上看,5G网络包括核心网(5GC)和无线接入侧(NG-RAN)两个部分。
5GC部分分别有两个功能单元与NG-RAN部分对接,一个是接入和移动性功能单元(AMF),另一个是用户面的功能单元(UPF)。
AMF提供控制面的处理功能,UPF提供用户面的处理功能。
NG-RAN包含gNB和ng-eNB这些网元,无线接入侧的网元根据无线接入侧组网的方式不同而有差异。
在图中,如果接入网是LTE,那么对应的基站为eNB 或者ng-eNB,这两者的区别在于核心网是使用EPC还是5GC。
如果核心网是EPC,那么基站为eNB;如果核心网是5GC,则基站为ng-eNB,ng的意思是下一代。
如果接入网是NR,则基站为gNB或en-gNB。
同样,gNB 和en-gNB的区别也在于核心网。
如果核心网是EPC,NR的基站为en-gNB;如果核心网是5GC,则NR的基站为gNB。
在部署时,基站可以独立部署也可以共站部署。
二、5G核心网网元功能1、gNB:gNB是向UE提供NR用户面和控制面协议终端的节点,并且经由NG接口连接到5GC。
它具有如下功能●无线资源管理:无线承载控制无线准λ控制动态资源分配连接态移动性控制●AMF选择;●到UPF的用户面数据路由;●连接建立和释放●寻呼消息和系统广播消息的调度和传输●测量和测量上报配置;●支持网络切片,支持双连接●NAS消息转发;2、ng-eNB向UE提供E-UTRA用户面和控制面协议终端的节点,并且经由NG接口连接到5GC3、接入和移动管理功能AMF负责NAS消息的加密和完保、负责注册、接入、移动性、鉴权、透传短信等功能,此外在和EPS网络交互时还负责Eps Bearer Id的分配。
与4G的网元对应,类似于MME4、用户平面功能UPF系统内外移动性锚点,系统内外移动性锚点,分组路由和转发,数据包检查和用户平面部分的策略规则实施,上行链路分类器,支持将流量路由到数据网络,分支点以支持多宿主PDU会话,用户平面的QoS处理,例如,包过滤,门控,UL/DL速率执行,用户平面的QoS处理,例如,包过滤,门控,UL/DL速率执行,下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发,其类似于4G下的GW(SGW+PGW) 。
5G核心网介绍范文

5G核心网介绍范文传统的移动通信网络中,核心网主要由三个部分组成:移动交换中心(MSC)、服务控制平台(SCP)和数据传送网(DTN)。
而在5G核心网中,这些传统组件被重新定义和优化,并引入了新的概念和技术。
首先,5G核心网中引入了网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)的概念,以实现更高的网络灵活性和可扩展性。
NFV允许网络功能以软件的形式运行在标准的商用服务器上,而SDN则将网络控制平面和数据平面分离,使得网络的管理和配置变得更加灵活和集中。
其次,5G核心网采用了分布式架构,将传统的集中式控制平面划分为多个分布式控制节点。
这些节点分布在不同的地域,可以提供更低的时延和更高的可靠性。
同时,分布式架构还可以支持更好的负载均衡和容错能力。
另外,5G核心网还引入了网络切片的概念,即将网络资源按需分割为多个独立的逻辑网络,每个网络切片可以根据不同的应用需求进行定制。
这种灵活的网络切片技术可以满足不同行业和应用的需求,如智能交通、工业自动化和远程医疗等。
此外,5G核心网还引入了边缘计算的概念,将网络计算和存储能力推向网络边缘,以降低数据传输时延和减轻核心网络负担。
边缘计算可以为应用提供更低的时延和更高的带宽,适用于需要高速计算和低时延的应用,如增强现实、虚拟现实和自动驾驶等。
最后,5G核心网还支持更高的带宽和更低的时延。
通过引入新的无线接入技术(如毫米波和波束赋形)以及更高的频率资源,5G网络可以实现更高的数据传输速率和更低的时延,为用户提供更好的服务体验和更广泛的应用场景。
总之,5G核心网是第五代移动通信技术的核心网络体系结构,它通过引入网络功能虚拟化、软件定义网络、分布式架构、网络切片、边缘计算等技术,实现了更高的网络灵活性、可扩展性和智能化,为用户提供了更好的服务体验和更广泛的应用场景。
5G网络架构分析

5G网络架构分析5G可以分三种应用场景:增强移动宽带(eMBB)、低时延高可靠网络(URLLC)、海量大连接(mMTC)。
各场景在移动性、计费、安全、策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求,使得原有4G网络架构已经不能满足5G 网络需求,5G网络架构采用革命性的网络架构。
文章对5G网络架构进行了详细分析,为后期5G网络搭建提供一定基础。
标签:网络架构;网络切片;雾计算;SDN/NFV1 5G需求对网络架构挑战5G技术相较于4G技术具有更高的性能指标,涵盖从低速到高速(0.1~1Gbps)用户体验速率、高密度连接数(100万/km2)、移动性(500km/小时)、毫秒级数据时延及最高峰值速率达10Gbps。
其中,用户体验速率、连接数密度和时延为5G最基本的三个性能指标。
在4G及其以前移动网络,网络主要服务于移动手机终端。
在5G时代,移动网络需要服务于各种类型和需求的终端设备。
5G可以分三种应用场景:增强移动宽带(eMBB)、低时延高可靠网络(URLLC)、海量大连接(mMTC)。
他们都需要不同类型的网络,在移动性、安全性、用户策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求,这样使得5G网络架构相较于4G网络更复杂。
2 5G网络架构及单元介绍2.1 5G网络架构介绍在5G网络架构设计中,总体思路是接入网设备集中化、协作化,大规模部署C-RAN,在控制面信令处理方面可以极大减少信令交互时延,滿足未来移动通信对低时延高可靠性业务的需求。
在业务层面,C-RAN结构可以实现网络中的负荷分担,缓解部分场景中存在的话务潮汐分布对网络资源的消耗实现网络资源的最大化利用,从而节省网络建设投资。
2016年11月中国移动研究院联合国内外部分设备上和芯片厂商发布了“迈向5G C-RAN:需求、架构与挑战”白皮书。
其中写到,“面向5G,基于集中/分布单元CU/DU(Centralized Unit/Distributed Unit)的两级架构也已经被业界所认可,这一网络架构与无线云化的结合,构成了5G C-RAN的两个基本要素”。
5G通信技术和架构

5G通信技术和架构
5G通信技术是一种新一代移动通信技术,它具有更高的数据传输速度、更低的延迟和更多连接设备的能力。
下面将介绍5G通信技术的架构。
5G通信技术的架构
5G通信技术的架构主要由三个核心部分组成:用户设备(UE)、无线接入网(RAN)和核心网(CN)。
用户设备(UE)
用户设备是指使用5G网络进行通信的终端设备,如手机、平板电脑和物联网设备等。
UE是与网络进行通信的起始和终止点。
无线接入网(RAN)
无线接入网是连接用户设备和核心网的关键环节,它提供无线
接入服务。
RAN包括基站和天线等设备,用于接收和发送无线信号。
核心网(CN)
核心网是整个5G网络的核心部分,它负责处理用户数据和提
供各种网络服务。
CN包括多个功能模块,如用户管理、移动性管
理和安全认证等。
5G通信技术的架构是层次分明的,各个部分之间通过接口进
行通信和协作,以提供高效稳定的通信服务。
注意事项
- 在使用5G通信技术时,需要注意保护个人信息和数据安全。
- 5G通信技术的应用范围广泛,除了移动通信外,还可以应用
于智能交通、智能家居等领域。
- 5G通信技术的发展将对社会经济产生重要影响,提升了信息
交流的效率和便利性。
以上是对5G通信技术和架构的简要介绍,希望对您有所帮助。
参考资料:。
基站建设与维护:5G移动通信网络架构

• 逻辑层面 • 管理平面 • 转发平面 • 控制平面
承载网
50G
功能
• 提供数据转发 • 运营商计费 • 策略控制
3类数据中心(DC)
• 中心 • 区域 • 边沿
控制面和用户面分离核心网源自承载网机房地市机房
省会机房
小结
5G移动通信网络的基本架构 无线接入网、承载网、核心网组成
5G移动通信网络架构
学习目标
了解5G移动通信的网络架构
移动通信网络基本结构-5G网络架构
三部分组成: • 无线接入网部分 • 承载网部分 • 核心网部分
无线接入网
主要功能:无线信号的收发处理
网元:gNodeB
传统组网方式: DRAN CRAN
组网发展趋势:云化 BBU功能化分成 DU+ CU
• 主要功能 • 设备连接 • 数据转发
5G网络结构与技术概述

5G网络结构与技术概述随着5G的到来,人们对于其技术和结构的了解也越来越深入。
本文将从通用5G网络结构、5G核心网络技术、5G边缘计算技术和5G网络安全等几个方面进行探讨。
通用5G网络结构通用5G网络结构主要分为三个层次:用户面层、控制面层和基础设施层。
用户面层是为用户提供实时信息传输、内容服务和数据交互的层,同时也是5G的最上层。
控制面层则是对用户面层进行控制,调度网络资源等。
基础设施层则是构建5G网络的物理基础,包括通信基站、传输设备等。
5G核心网络技术5G核心网络技术中最重要的是无线接入技术。
5G无线接入技术采用了新型的多输入多输出天线,其中MIMO技术是实现高频率频率广域覆盖的关键。
此外,5G还采用了多小区技术,多小区技术不仅提高了网络信号传输质量,也能够实现设备在线后不间断使用。
5G边缘计算技术5G边缘计算技术是指把计算资源放在网络边缘,直接与感知设备相连,能够快速完成数据处理和决策,并且减少数据从边缘到云端的传输时间。
边缘计算可以大大提高数据处理的速度和效率,即将操作感知设备的数据分析转移到延迟更低的本地计算机,可为生产、交通、医疗等领域带来极大的便捷。
5G网络安全5G网络安全是全球关注的重要问题。
5G网络虽然拥有很多优点,但是在网络安全方面也面临许多挑战。
其中,最主要的风险是攻击者可能通过5G网络的漏洞,轻松欺骗用户,从而获得敏感数据等。
另外,5G网络的大数据处理和边缘计算使网络对数据隐私和机密性的保护更加重要。
总的来说,5G的到来将改变人们的生活模式,同时也为人们的安全问题带来了挑战。
5G网络的技术和架构方面都需要不断的更新和改进。
只有通过更好的科技创新和技术进步,才能保障5G网络的进一步发展。
浅析5G移动通信技术及发展趋势

浅析5G移动通信技术及发展趋势随着科技的不断进步,移动通信技术也在不断地发展改进。
5G移动通信技术的出现,将会对我们的生活产生深远的影响。
本文将从5G移动通信技术的基本特点、技术发展趋势、对各个行业的影响以及未来可能带来的变革等方面进行浅析。
一、5G移动通信技术的基本特点1. 更高的网络速度5G移动通信技术相比4G将提供更高的网络速度,预计可以达到数十Gbps的传输速率。
这将使得大容量的数据传输变得更加快速和高效。
2. 更低的延迟5G移动通信技术将大大降低网络的延迟,实现毫秒级的响应速度。
这将对实时数据传输和应用产生深远的影响,包括自动驾驶、远程医疗、虚拟现实等。
3. 更高的连接密度5G技术将支持更高密度的连接,允许更多的设备同时连接网络并保持稳定的通信。
这将为物联网和大规模传感器网络提供更好的支持。
4. 更广的覆盖范围5G技术将支持更广的覆盖范围,包括城市、农村和边远地区。
这将极大地提高了通信网络的普及率,为全球范围内的通信提供更好的基础。
5. 更多的应用场景5G技术将支持更多的应用场景,包括智能家居、智慧城市、工业自动化、远程医疗等。
这将带来更多的商业机会和发展空间。
1. 超高频段的使用5G技术将广泛使用毫米波和太赫兹频段,以实现更高的传输速率和更低的网络延迟。
这将对现有的通信技术产生巨大的冲击,从而改变我们的通信方式。
2. 大规模天线和波束赋形技术5G技术将采用大规模的天线和波束赋形技术,以实现更高的网络覆盖和更低的网络干扰。
这将提高通信网络的稳定性和可靠性。
3. 虚拟化和云化网络架构5G技术将借助虚拟化和云化技术,以实现更高的网络灵活性和可扩展性。
这将为各种应用场景提供更好的支持,包括移动互联网、物联网、工业互联网等。
4. 软件定义网络和网络功能虚拟化5G技术将采用软件定义网络和网络功能虚拟化技术,以实现更高的网络效率和更好的网络管理。
这将为移动运营商和企业用户提供更好的通信体验。
5. 安全和隐私保护技术5G技术将加强安全和隐私保护技术的应用,以保护通信数据的安全和隐私。
浅谈5G移动通信网络架构及关键技术

浅谈 5G移动通信网络架构及关键技术摘要:本文以5G移动通信系统为研究对象,重点阐述2G-5G网络架构的演进,分析5G移动通信关键技术,为通信学习者提供一定的理论借鉴。
关键词:5G;网络结构;关键技术5G作为4G技术的“升级”版,其中一个重要因素是,5G是一个更聪明的网络,而4G的网络是一个预定义的网络。
这个聪明的网络不光体现在网络架构上,还体现在采用的关键技术上。
与2G/3G/4G网络相比,5G 网络架构是一个更加灵活、智能、高效和开放的网络系统,要求5G接入网与核心网功能需要进一步增强、逻辑功能界面清晰,但是部署方式却更加灵活,甚至可以融合部署。
此外,由于引入了SDN、NFV等多种关键技术,5G可以根据你的需求,不停地变形,找到你个人最需要的业务。
本文重点从网络结构和关键技术两个角度进行5G介绍。
1.2G-5G移动通信网络结构的演进随着公用移动通信网络从1G到5G技术不断的发展、业务不断的演进,网络结构也在不断的发生变化。
对比2G-5G系统网络结构的演进过程,变化主要有5个方面:(1)整体架构名称的演变2G到5G的网络架构分成了终端、无线接入网以及核心网三个部分,但是具体的名称发生了变化。
2G网络由移动台MS、基站子系统BSS、网络子系统NSS组成;3G网络由用户设备UE、无线接入网RAN和核心网CN组成;4G网络由用户设备UE、无线接入网RAN、核心网EPC构成;5G网络由用户设备UE、无线接入网NG-RAN、核心网NGC构成。
(2)基站系统的演进2G基站系统称为基站子系统BSS,由BSC基站控制器和BTS基站收发信台组成。
在一个BSC下有多个BTS,BSC主要完成无线信道的分配、BTS和MS发射功率的控制以及越区信道切换等功能。
BTS主要负责无线传输功能,受BSC控制。
3G基站系统称为UTRAN,由RNC和NodeB组成。
在一个RNC下可以有多个NodeB。
RNC是交换和控制单位,实现无线资源管理和控制功能。
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5G移动通信网络结构浅析
作者:张永波
来源:《中国新通信》2017年第03期
【摘要】尽管5G移动通信标准尚未面世,但相关的技术脉络已然日渐清晰。
本文分析了未来5G网络结构的三个重要特征,并对其基本原理、功能及实际意义作了简要介绍。
【关键词】 5G 大规模MIMO 超密集异构网络 SDN
一、引言
随着信息社会的深入发展,移动接入端的数量和流量均呈现爆发式增长,现有的4G网络已经越来越难以满足用户需求。
在这种情况下,各主要国家、行业组织、相关企业和研发机构纷纷投入大量人力和财力进行下一代移动通信(5G)的研发工作,并且已取得可观进展。
业内普遍预计,5G网络有望于2020年左右正式部署,届时将极大地改善用户的移动上网体验,并且能够有力地支持物联网产业的发展。
二、5G网络特征
2.1 大规模MIMO天线阵列
MIMO天线技术在4G网络中就已经得到广泛应用了,在基站端设置多部天线,通过空分复用或空间分集,可以明显提高系统容量或可靠性。
但受制于基站空间大小,天线数不可能太大,一般为2~8,这样就形成了传输速率上限。
为了突破这一瓶颈,研究人员提出了大规模MIMO技术。
根据理论分析,当基站天线数趋向于无穷大时,不同用户信道间的相关性将趋向于0,也就是所谓的“信道硬化”,这样不仅可以大幅度提升传输速率,而且采用最简单的匹配滤波检测就能消除用户间干扰[1]。
2.2 超密集异构网络
在传统移动通信系统中,当某小区用户数超过现有网络容量时,最直接有效的方法就是小区分裂,通过缩小小区覆盖面积、增加小区数来容纳更多用户。
这一策略在5G时代仍将有效,由于5G信号速率较之于4G会有明显提升,不可避免要占据更高频谱,这样一来,无线信号的覆盖半径就会自然减小。
因此,超密集微小区结构将是5G网络的一大特征。
在5G时代,一方面,随着越来越多的有线互联网业务转移扩展至无线网络,各种针对用户位置移动开发的移动端应用软件也层出不穷,再加上方兴未艾的物联网产业,这些都要求移动网络同时具备高速率和低时延,目前得到广泛应用的一些短距离无线局域网如WiFi等完全
可以胜任。
另一方面,一些传统的移动业务如语音通信、短消息等对网络的速率、时延没有太高要求,但需要良好的移动性和较大的覆盖范围,这类业务完全可以利用现有的4G乃至
2G、3G网络。
因此,由运营商建设的基础移动网络和各类组织、个人自建的无线局域网等不同类型的网络将长期共存、相互融合,共同为用户提供优质服务[2]。
2.3 软件定义网络
软件定义网络(Software Defined Network,SDN),就是用软件来调度和管理网络,是由美国斯坦福大学教授Nick Mckeown等人首先提出的概念。
SDN是一种新型网络架构,它具有三层结构:从上至下依次为应用层、控制层和数据层。
数据层对应实体网络,负责数据的物理传输;
控制层向上为用户开发各种应用程序提供标准的编程接口,向下提供了开放的设备管理接口;
应用层面向用户,用户可以通过应用软件来定义网络的逻辑结构,而无须关注底层的实体网络拓扑。
SDN将数据转发与控制彻底分离,由控制层对网络设备进行统一调度与管理[3],控制层相当于一个网络操作系统,用户通过应用软件可以灵活地定义网络路径、调配物理资源。
借助这一结构,未来的移动网应用有望变得像互联网一样便捷多样。
三、总结
由以上三个特征可以看出:未来的5G网络并不是简单地提升传输速率,也不是对现有网络的完全取代,而是充分借鉴、融合了现有的无线技术和互联网技术,并在此基础上进行了必要的创新,以更好地满足消费者和产业界的多样化需求。
参考文献
[1] J. Hoydis, S. Brink, M. Debbah. Massive MIMO: How many antennas do we need? In Proceedings of Conference on Communication, Control, & Computing, 2011, 545-550.
[2] 尤肖虎,潘志文,高西奇,等﹒5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]﹒中国科学:信息科学,2014,44 (5):551-563.
[3] 刘旭,李侠宇,朱浩﹒5G中的SDN/NFV和云计算[J]﹒电信网技术,2015,(5):1-5.。