5G 重难点解析

重要知识点：

第五代(5G)移动通信系统介绍

2017年12月21日，在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上，5G NR首发版本正式冻结并发布。5G将为用户提供光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务

5G低功耗高能效特点：5G技术将物联网设备功耗降低，甚至部分物联网终端的电池供电寿命设计达到了5~10年，甚至更长，这样就能大大的改善了物联网用户的感知和体验，促进物联网更好的发展。

5G高速率特点：5G网络的峰值速率达到了10Gbps+，目前最新技术标准下5G网络峰值速率将达到20Gbps。

5G万物互联特点：5G网络每平方公里支持终端数量达到了100万个。

5G低时延特点：5G网络的空口时延从4G的10ms降低到了1ms，端到端时延从4G的50ms降低到了10ms。

任务2：5G的三大应用场景：

重要知识点：

3GPP定义了5G应用场景的三大方向——eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量机器类通信）、uRLLC（超高可靠超低时延通信）

eMBB主要用于3D/超高清视频等大流量移动宽带业务

mMTC主要用于大规模物联网业务

uRLLC主要用于如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务

在4G时代，网络进入流量经营阶段，数据业务增长带来了运营商的利润增长，但是随着不限流量套餐的推出，原有用户价值体系被打破，无法通过流量的高低来评估用户价值的高低，网络仅仅只是扮演管道的角色，因此必须要寻找新的发展契机。所以5G商业模式创新不仅能为企业带来持久的竞争优势，也能提供新的收入增长点。

任务3：5G系统网络架构：

重要知识点：

5G网络架构

AMF：Access and Mobility Management Function，接入和移动管理功能。

UPF：User Plane Function，用户面管理功能。

5G网络分为SA和NSA两种方式。独立部署SA(Standalone)和非独立部署NSA(Non-standalone)。

SA部署方式是指是指以5G NR做为控制面锚点接入5GC

NSA部署方式是指5G NR的部署以LTE eNB作为控制面锚点接入EPC，或以eLTE eNB作为控制面锚点接入5GC，其中Option3与Option7的区别在于，Option 3的核心网采用EPC，使用LTE eNB,而Option 7的核心网采用5GC，使用eLTE eNB。

SA组网和NSA组网各有优劣

根据不同场景和业务的需求，5G基站功能重构为CU和DU两个功能实体。CU与DU功能的切分以处理内容的实时性进行区分，可以合一部署，也可以分开部署。

CU(Centralized Unit)：主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署。

DU(Distributed Unit):主要处理物理层功能和实时性需求的层2功能。考虑节省RRU与DU之间的传输资源，部分物理层功能也可上移至RRU/AAU实现。CU和DU之间是F1接口。

AAU：原BBU基带功能部分上移，以降低DU-RRU之间的传输带宽。

可以看到，采用CU和DU架构后，CU和DU可以由独立的硬件来实现。从功能上看，一部分核心网功能可以下移到CU甚至DU中，用于实现移动边缘计算。此外，原先所有的L1/2/3等功能都在BBU中实现，新的架构下可以将L1/2/3功能分离，分别放在CU和DU甚至RRU中来实现，以便灵活地应对传输和业务需求的变化。

CU/DU高层切分：3GPP R15阶段CU/DU高层分割采用option 2，也就是将PDCP/RRC作为集中单元并将RLC/MAC/PHY作为分布单元。

DU/AAU低层切分：BBU/RRU之间的接口目前有行业组织在研究，暂时尚未完成标准化，目前还是以各个基站厂家内部标准为主。

CU-DU功能灵活切分的好处在于：

1、硬件实现灵活，可以节省成本；

2、CU和DU分离的架构下可以实现性能和负荷管理的协调、实时性能优化并使用NFV/SDN功能；

3、功能分割可配置能够满足不同应用场景的需求，如传输时延的多变性。

DU-AAU功能切分的的好处在于：

进入5G时代，由于信道带宽的增加，BBU与RRU之间流量需求已经达到了几十个G甚至上T，此时传统的CPRI接口已经无法满足传输数据的需要，通过对CPRI接口重新切分，将BBU部分物理层功能下沉到RRU，形成新的CPRI接口，可以大大降低新CPRI接口流量。

RAN切分后带来的5G多种部署方式