5G技術培訓核心網(wǎng)專業(yè)

1、技術交流-關鍵網(wǎng)第1頁5G網(wǎng)絡架構(gòu)5G關鍵網(wǎng)5G進展洞察第2頁ITUR定義5G 三大應用場景應用場景5G 三類經(jīng)典場景Source: ITU R. M. IMT.VISION 4G：1Gbps5G：10Gbps4G：1萬5G：1百萬/平方公里 4G：10毫秒5G：1毫秒eMBB增強型移動寬帶uRLLC高可靠低時延通信mMTC大規(guī)模機器通信VR: the Next Social Platform Zuckerberg keynotes in MWC(1000倍 流量)2025年:1000億聯(lián)接900億 物聯(lián)接100億 人聯(lián)接更多垂直行業(yè)將聯(lián)接到5G更多垂直行業(yè)將聯(lián)接到5G車聯(lián)網(wǎng)智能制造智能電網(wǎng)2

2、025年:1000億聯(lián)接單基站4-10Gbps密度增加20%時延小于10MS動態(tài)三層+靈活調(diào)整不一樣業(yè)務資源隔離時間同時精度500nsuRLLCeMBB大容量靈活組網(wǎng)低時延時間同時mMTC 高密度網(wǎng)絡分片第3頁3GPP R15基礎版本面向eMBB，R16構(gòu)建NR完整競爭力頻譜規(guī)劃.11.14 中國工信部公布5G系統(tǒng)在3000-5000MHz頻段內(nèi)頻率使用規(guī)劃：3300-3400MHz（標準上限室內(nèi)使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz。.12.6：移動：2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz共2段累計260M帶寬；電信：3400MHz-3500MHz

3、共100MHz帶寬；聯(lián)通：3500MHz-3600MHz共100MHz帶寬。5G全頻譜Wireless FibereMBB容量層eMBB覆蓋層C-band 3.5G 將是全球主流頻段Sub-3GC-band(3.5/4.5G/4.8G)高頻(28/39G)12327.5-28.3538.6-4027.52-28.3227.5-28.2828G39G4.4-4.93.4-3.73.5G（C頻段）4.5G/4.8G4.8-5.03.4-3.63.6-3.826G24.25-27.53.3-3.4（室內(nèi)）3.4-3.62.6G 800/700Sub3G1.8-2.1G24.75-27.5高頻早期用于

4、WTTX37-42.5第4頁5G網(wǎng)絡架構(gòu)5G關鍵網(wǎng)5G進展洞察第5頁5G網(wǎng)絡架構(gòu)示意圖網(wǎng)絡架構(gòu)AAUAAUAAUAAUDUDUCUCUCPUPuRLLCUPeMBBUPmMTC前傳中傳回傳111122345第6頁5G網(wǎng)絡布署結(jié)構(gòu)示意圖網(wǎng)絡架構(gòu)骨干網(wǎng)1、CP：省級/大區(qū)集中布署2、UP-mMTC：省級或者全國大區(qū)集中布署3、UP-eMBB：城域匯聚點/關鍵點，與CU同址或略高于CU位置4、CU高于DU位置集中布署：城域匯聚點或者關鍵點，特殊情況下與DU同局址布署5、DU適度集中：普通在POP點，匯聚1020個基站，特殊情況下采取分布式布署方式。省級關鍵或者區(qū)域關鍵當?shù)鼐W(wǎng)U-mMTCCP關鍵節(jié)點匯

5、聚節(jié)點POP節(jié)點基站CUUP-eMBBUP-eMBBUP-eMBBCUCUCUDUCUCUAAUAAUAAUAAUAAUAAUDUDUDUDUDU第7頁5G物理網(wǎng)絡總體布署方案物理方案4G 站點機房匯聚機房骨干匯聚機房關鍵機房cpri5G eEPCDRAN基站規(guī)模和密度：考慮高頻衰竭實際覆蓋縮短，5G基站密度會是4G1.21.5倍左右，站址機房基本維持不變，單機房帶站數(shù)增多關鍵網(wǎng)布署：NB-IOT網(wǎng)關高置布署在關鍵機房到達效率最優(yōu)；EPC配合CDN下沉到骨干匯聚機房；MCE大多布署在普通匯聚機房或CO點，實現(xiàn)低時延業(yè)務處理基站布署：宏站主流采取DRAN布署，并按需拉遠RRURRU站點機房接入機

6、房匯聚機房骨干匯聚機房關鍵機房ecpriMCE/DGW/MECEPC/CDNNB-IOTRRUBBUDRANRRUecpri第8頁5G架構(gòu)演進路徑架構(gòu)演進 7系77a7X 3系33a3X 4系44a非獨立組網(wǎng)NSA 2系2 5系5獨立組網(wǎng)SA第9頁5G架構(gòu)演進路徑（SA）架構(gòu)演進4G關鍵網(wǎng)5G關鍵網(wǎng)4G基站5G基站5G關鍵網(wǎng)e4G基站2系5系用戶面控制面第10頁5G架構(gòu)演進路徑（NSA）架構(gòu)演進EPCeLTEeNBgNBL4+AAPsRRCPDCPRLCMACPHYeNBEPCgNBLTERRCPDCPRLCMACPHYNR用戶面控制面3系之3第11頁5G架構(gòu)演進路徑（NSA）架構(gòu)演進NRXn

7、Option 7Xn-COption 7a7系4系eLTEOption 4 NG CoreOption 4aNReLTENG CoreeLTENG CoreNRNG CoreNReLTEXnXn-CS1Option 3S1S1-UX2Option 3a3系S1S1-UOption 3xX2LTENRLTENRLTENREPCEPCEPCX2Option 7xX2LTENRNG Core控制面和用戶面接口控制面接口用戶面接口圖例分流節(jié)點第12頁5G云化關鍵網(wǎng)平滑演進關鍵網(wǎng) 5G業(yè)務準備5G NSA 5G SA5G架構(gòu)準備云EPC吞吐量增強eMBB/FWA15Gbps/用戶3層軟件架構(gòu)獨立 DB/

8、LB無狀態(tài)業(yè)務處理分布式關鍵架構(gòu)MEC控制面/用戶面分離DBLBSP網(wǎng)絡切片服務化架構(gòu)接入無關階段2階段1階段3第13頁網(wǎng)元功效重定義和SBA架構(gòu)，支持靈敏和新業(yè)務關鍵網(wǎng)MMES/P GWHSSPCRF當前網(wǎng)絡SCEFIMSUERANNEFNRFNGnefNG2PCFUDMAFAUSFAMFSMFNGnrfNGpcfNGudmNGausfNGamfNGsmfUENG-RANNG-UPDNNG1NG4NG35G關鍵網(wǎng)NGafMMEGW-CHSSPCRFC/U分離SCEFIMSUERANGW-UDNNEF：網(wǎng)絡能力開放功效 NRF:網(wǎng)絡注冊功效 PCF:計費策略功效 UDM：統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理 AF：業(yè)

9、務應用功效 AUSF：鑒權服務功效 AMF：接入管理功效 SMF：會話管理功效第14頁5G關鍵網(wǎng)網(wǎng)絡演進整體介紹關鍵網(wǎng)5G NSALTENR現(xiàn)網(wǎng)Option2LTEEPCLTE5G NSAPOOL5G NSAeLTENRLTEPOOLNROption2Option7/4Option3XOption3X/7/2LTENReLTENRLTENR融合5GCNReLTE融合5GCNEFNRFNGnefNG2PCFUDMAFAUSFAMFSMFNGnrfNGpcfNGudmNGausfNGamfNGsmfUENG-RANUPFDNNG1NG4NG3關鍵網(wǎng)網(wǎng)元演進NGaf由SCEF演進到NEF，統(tǒng)一開放網(wǎng)

10、絡能力新增，提供注冊、發(fā)覺和授權，維護實例PCRF演進為PCF，提供Qos策略管控HSS演進為UDM，提供用戶管理功效提供給用；受信任AF能夠直接與內(nèi)部網(wǎng)絡功效互動；不受信任AF需要經(jīng)過NEF開放接口由MME鑒權和AAA演進，提供統(tǒng)一接入認證由MME接入控制和移動管理功效演進，提供終端到關鍵網(wǎng)控制面接入點MME&GW-C會話管理功效演進，提供會話管理功效由SGW-U&PGW-U演進，提供分組報文轉(zhuǎn)發(fā)，策略&QoS處理及使用量匯報NSA商用業(yè)務大帶寬(eMBB)關鍵網(wǎng)網(wǎng)絡演進SA商用業(yè)務uRLLC和mMTC引入云化2CU分離UPF下沉4混和POOL組網(wǎng)3網(wǎng)元全融合5服務化架構(gòu)，網(wǎng)絡切片7網(wǎng)元升級

11、1NSANSA+SASA(2/3/4/5G)傳統(tǒng)網(wǎng)元退網(wǎng)6單一錨點第15頁5G網(wǎng)絡架構(gòu)5G關鍵網(wǎng)5G進展洞察第16頁SBA關鍵網(wǎng)5G關鍵網(wǎng)構(gòu)架主要包含三大關鍵技術：SBA、CUPS和網(wǎng)絡切片，這是最終實現(xiàn)化整為零、由硬變軟徹底演進。SBA（Service Based Architecture），即基于服務架構(gòu)Cloud Native第17頁CUPS關鍵網(wǎng)UGW信令控制IP地址分配計費監(jiān)聽策略控制DGW(云化/傳統(tǒng))計費統(tǒng)計SA轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)聽業(yè)務控制CGW(云化)信令控制IP地址分配計費監(jiān)聽策略控制RGW(云化)計費統(tǒng)計轉(zhuǎn)發(fā)SALBO轉(zhuǎn)發(fā)SA數(shù)據(jù)面業(yè)務控制面業(yè)務SxRGW布署在接入/匯聚層MEC場景：

12、企業(yè)園區(qū)/mCDN布署在Edge，二層組網(wǎng)，當?shù)豰CDN分流（LBO）mCDNDGW布署在地市與原有GW數(shù)據(jù)面功效一致。流量當?shù)匦遁d，提升業(yè)務體驗當?shù)刂苯由螴nternet，降低backhaul消耗，降低傳輸成本CGW布署在省干集中出接口，屏蔽對周圍網(wǎng)元影響，簡化運維和組網(wǎng)C/U分離網(wǎng)絡架構(gòu)彈性提升：能夠獨立擴容數(shù)據(jù)面或控制面網(wǎng)絡架構(gòu)靈活性提升：DGW/RGW靈活布署到不一樣場景OCSAAACGPCRFMEC場景LBOGi-LAN業(yè)務控制SxInternet第18頁云化VNF軟硬件關鍵網(wǎng)網(wǎng)元類型系統(tǒng)軟件版本vEPC5G Core1.0VIMV100R006C10SPC530Hypervisor

13、esightV300R008C00SPC200VNFMV200R018C10vEMSV200R018C10云操作系統(tǒng)FusionSphereVIMvEPC+VNFM布署網(wǎng)元：單DC設備類型機柜個數(shù)機柜占地供電功耗局點服務器44*0.60M2交流4路32A4*4KWEOR22*0.96M2直流4路63A2*4KW防火墻E8000E-X8（可選）22*0.48M2直流4路63A2*4KW硬件類型單DC配置說明機柜服務器機柜46U 4個（高寬深2200 x 600 x 1000）服務器RH2288HV5（2*Intel E5-5120T 14Core）22個（VIM管理服務器：3個，計算服務器：19

14、個）交換機EOR：12808S 2個（EOR 12808S專用機柜 高寬深 x 800 x 1200）管理TOR：CloudEngine 6855 4個存放TOR：CloudEngine 6855 4個業(yè)務TOR：CloudEngine 6855 4個硬件TOR：CloudEngine 5855 2個磁陣Oceanstor 5500V3 2個vEMS軟件配套要求第19頁5G關鍵網(wǎng)DC機房機柜布署方案關鍵網(wǎng)第20頁5G關鍵網(wǎng)NFV組網(wǎng)方案關鍵網(wǎng)I層管理TORI層管理TOR業(yè)務TOR業(yè)務TORRH2288NIC1NIC2NIC3NIC4NIC5NIC6磁陣5500 V3A控B控管理管理外部網(wǎng)絡管理

15、業(yè)務(10GE)存放(10GE)I層管理(10GE)管理管理業(yè)務I層管理存放硬件管理NIC7NIC8業(yè)務(10GE)存放TOR存放TOR管理管理管理管理EOR CE128EOR CE128硬件管理TOR每臺EOR端口規(guī)劃：對接每對業(yè)務TOR：6*40GE對接每對管理TOR：2*40GE對接每對存放TOR：2*40GE對接每臺硬件管理TOR：1*40GE堆疊：依據(jù)實際流量規(guī)劃EOR對接外部設備端口類型由現(xiàn)網(wǎng)勘測決定。1*10GE1*10GE1*40GE1*40GE1*40GE1*40GE1*40GE1*40GE1*40GE1*40GE3*40GE3*40GE3*40GE3*40GE第21頁Fus

16、ionStorage 基本原理- 數(shù)據(jù)路由關鍵網(wǎng)P1P2P3P4P5P6PnHash spaceDisk3Generate key1(LUN1,LBA1), Data Key1=(LUN1,LBA1), Data K1K2K3K4K5Metadata regionData regionHash(Key1)DiskDisk 1Disk 2Disk 3Disk NPartitionP1P2P3PnQuery routing tableVBSOSOSDFusionStorage數(shù)據(jù)路由采取分層處理方式：1、VBS經(jīng)過計算確定數(shù)據(jù)存放在哪個服務器哪塊硬盤上；2、OSD經(jīng)過計算確定數(shù)據(jù)存放在硬盤詳細位置

17、；第22頁NSA架構(gòu)下附著流程附著流程小區(qū)搜索與小區(qū)選擇隨機接入RRC流程建立默認承載建立5G B1時間鄰區(qū)測量5G鄰區(qū)添加S1接口切換4G流程5G接入附著請求鑒權/加密位置更新請求建立缺省承載PCC策略獲取承載建立第23頁NSA架構(gòu)下附著流程附著流程第24頁SA架構(gòu)下附著流程附著流程AUSFAMFUDMNRUERegistration_Request 1Registration_Request 25aRequest_Nudm_UEAuthenticate_GetResponse_Nudm_UEAuthenticate_Get45Request_Nudm_SDM_GetResponse_Nud

18、m_SDM_Get78Registration_Accept Registration_Complete 95b2依據(jù)默認配置選擇AMF5aUE鑒權105bAMF初始化NAS完全功效（1）UE經(jīng)過RAN向AMF發(fā)起注冊請求；其中關鍵信元Registration type, SUCI or SUPI or 5G-GUTI，初始注冊會攜帶SUCI（Subscription concealed identifier）（2）(R)AN 進行AMF選擇，將Registration Request消息發(fā)給AMF（3、4）AMF收到注冊請求之后，AMF會將SUCI，（SUCI是個秘鑰，由UE提供，在UDM上

19、解密，得到SUPI）傳給AUSF，AUSF將SUCI發(fā)給UDM請求數(shù)據(jù)；（5）鑒權和安全流程：UDM將SUCI進行解密得到SUPI，返回給AUSF；AUSF將得到SUPI給AMF；AMF向UE發(fā)起NAS安全功效；（6）UDM選擇過程（7、8）AMF向UDM請求簽約數(shù)據(jù)；UDM向AMF返回簽約數(shù)據(jù)；（9）AMF向UE發(fā)送注冊接收消息；（10）UE向AMF回復注冊完成消息36第25頁附著流程SA架構(gòu)下附著流程第26頁用戶面控制面用戶面用戶面石家莊張家口雄安169169169控制面：UNC、HSS、PCRF、CGW用戶面：DGW河北聯(lián)通5G網(wǎng)絡拓撲圖（NSA）石家莊新建NSA關鍵網(wǎng)（含控制面和用戶面

20、），硬件設備包含I層（服務器22臺、存放2套、TOR 14臺、EOR 2臺）；FusionSphere Openstack、MANO（CloudOpera CSM）；VNF（UNC、HSS、PCRF、CGW、DGW），用戶面直接接入石家莊169網(wǎng)絡張家口/雄安新建NSA關鍵網(wǎng)（用戶面部分），硬件設備包含I層（服務器6臺、存放2套、TOR 7臺）；FusionSphere Openstack、MANO（CloudOpera CSM）；VNF（DGW）用戶面直接接入張家口/雄安169網(wǎng)絡第27頁RH2288服務器/每臺5500磁陣DCN防火墻IPRANGE*210GE*2810GE*28存放TOR

21、I層管理TOR業(yè)務TOR硬件管理石家莊目標組圖10GE*4LTENR169服務器、磁陣從不一樣網(wǎng)卡出光口（10GE）、電口連接到不一樣TOR，相同平面TOR作堆疊。每平面TOR到EOR出2*40GE光口。NR/LTE經(jīng)IPRAN接入環(huán)-匯聚環(huán)-關鍵環(huán)路徑后，從IPRAN關鍵出28*10GE（早期出2*10GE即可）光口直連EOR。EOR出28*10GE（早期出2*10GE即可）光口連接防火墻，然后上169網(wǎng)絡。EOR出2*GE光口連接DCN網(wǎng)絡交換機，最終實現(xiàn)在省網(wǎng)管進行維護。EOR第28頁RH2288服務器/每臺5500磁陣DCN防火墻IPRANGE*210GE*2810GE*28存放TOR

22、I層管理TOR業(yè)務TOR硬件管理張家口/雄安暫時方案10GE*4LTENR波分169石家莊張家口/雄安NR/LTE經(jīng)IPRAN接入環(huán)-匯聚環(huán)-關鍵環(huán)路徑后，從IPRAN關鍵出28*10GE（早期出2*10GE即可）光口經(jīng)過省干波分直連石家莊EOR。第29頁RH2288服務器/每臺5500磁陣DCN防火墻IPRANGE*210GE*2810GE*28存放TORI層管理TOR業(yè)務TOR兼做EOR硬件管理張家口、雄安目標組網(wǎng)石家莊2*10GE10GE*4LTENR169服務器、磁陣從不一樣網(wǎng)卡出光口（10GE）、電口連接到不一樣TOR，相同平面TOR作堆疊。業(yè)務平面TOR兼做EOR，每平面TOR到E

23、OR出2*40GE光口。NR/LTE經(jīng)IPRAN接入環(huán)-匯聚環(huán)-關鍵環(huán)路徑后，從IPRAN關鍵出28*10GE（早期出2*10GE即可）光口直連業(yè)務TOR。業(yè)務TOR出28*10GE（早期出2*10GE即可）光口連接防火墻，然后上169網(wǎng)絡。業(yè)務TOR出2*10GE光口經(jīng)過省干波分連接石家莊EOR（重用暫時方案中光路，實現(xiàn)DGW和CGW互通EOR出2*GE光口連接DCN網(wǎng)絡交換機，最終實現(xiàn)在省網(wǎng)管進行維護。波分第30頁NSA地址需求匯總22臺服務器機房(石家莊）局向?qū)佣丝谛枨缶W(wǎng)絡平面互聯(lián)地址段業(yè)務地址段DCN網(wǎng)管地址雙平面共2個GE/10GEDCN2個30位地址段（接口地址）24位維護地址段

24、無線：S1-MME雙平面共2個GE/10GE，經(jīng)IPRAN直連EORIPRAN無線：S1-U雙平面，每平面110個10GE，經(jīng)IPRAN直連EORIPRANSGi雙平面共2個10GE，直連防火墻上1691691個32位公網(wǎng)地址（NAT轉(zhuǎn)換，防火墻上配置）Sxa、Sxb雙平面共2個GE/10GE，波分直連地市波分SXMSXM（DGW-CGW）使用DCN平面DCNNSA地址需求匯總6臺服務器機房（張家口/雄安）局向?qū)佣丝谛枨蠡ヂ?lián)地址段業(yè)務地址段DCN網(wǎng)管地址雙平面共2個GE/10GEDCN2個30位地址段（接口地址）25位維護地址段無線（S1-U）雙平面，每平面110個10GE，經(jīng)IPRAN上波

25、分IPRAN、波分SGi雙平面，每平面110個10GE，直連防火墻上1691691個32位公網(wǎng)地址（NAT轉(zhuǎn)換，防火墻上配置）Sxa、Sxb雙平面共2個GE/10GE，波分直連石家莊波分SXMSXM（DGW-CGW）使用DCN平面DCNIP地址需求第31頁第32頁NFV背景介紹11月底， 13家電信大T（包含AT&T、英國電信、德國電信、Orange、意大利電信、西班牙電信企業(yè)和Verizon 、VDF、CMCC等）在ETSI組織下組建了NFV（Network Functions Virtualization）產(chǎn)業(yè)標準組，希望經(jīng)過采取通用服務器、交換機和存放設備到達實現(xiàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡功效 年1月

26、ETSI下NFV ISG(行業(yè)規(guī)范工作組)在進行相關標準制訂，主要定義網(wǎng)絡功效虛擬化需求和架構(gòu)，到20底，基本實現(xiàn)該組織機構(gòu)健全與完善，同時實現(xiàn)對NFV概念定義和系統(tǒng)架構(gòu)制訂，并理清不一樣接口標準化進程。NFV最大吸引力是運行商降低成本，提升管理、維護、網(wǎng)絡及業(yè)務布署效率、節(jié)能、以及未來開放和創(chuàng)新潛力第33頁解耦開放簡化廠商A廠商B廠商C廠商D廠商EFrom: 傳統(tǒng)煙囪式結(jié)構(gòu)：軟件和硬件合一To: 軟件和硬件解耦什么是NFV？NFV即Network Functions Virtualization（網(wǎng)絡功效虛擬化），就是將傳統(tǒng)CT業(yè)務布署到云平臺上（云平臺是指將物理硬件虛擬化所形成虛擬機平臺，能夠承載CT和IT應用），從而實現(xiàn)軟硬件解耦合。第34頁NFV能給客戶帶來什么From: 今天網(wǎng)絡To: 未來NFV網(wǎng)絡運維復雜簡化運維自動擴縮容/esignt智能運維一張網(wǎng)絡，統(tǒng)一管理硬件設備種類各種多樣歸一化硬件，資源共享經(jīng)過FusionSphere兼容硬件共享統(tǒng)