2021.01.25
5G基礎設施背後的技術介紹
NFV的演變
- 從封閉的專有垂直系統轉變為標準的商品化水平硬體/軟體/平台。
- 大幅降低電信運營商的資本支出和運營支出。
- 一種虛擬化、模組化和客製化微服務（網路切片）的新商業模式。
網路服務切片
- Slice 1 –增強型行動寬頻網路切片:
CDN (內容傳遞網路), ICN (資訊集中網路) - Slice 2 –超可靠低延遲通信網路切片:
IoV（車聯網）、V2V（車對車）、V2I（車對基礎設施）、V2X（車對任何事物） - Slice 3 –大規模機器類型通信網路切片:
物聯網 (Internet of Things)
無線接入網的演變
1G/2G 無線接入網：RRH/BBU 合併佈置
現有問題：
- 基站必須位於天線旁邊，因為同軸電纜的信號衰減速度很快。
- 戶外部署的基站空調系統支出巨大。
- 基站資源利用率低。
- 基站之間透過X2介面進行通信是困難的。
解決的問題：
- 提高部署的靈活性，因為遠端無線電頭功能從基帶單元中分離出來。
- 室內BBU部署可以降低空調成本。
現有問題：
- 基站資源利用率低。
- 基站之間透過X2介面進行通信是困難的。
Additional issues:
- 需要在紅外介面上實現低延遲和準確的同步。
4G/B4G RAN: vBBU/RRH 固定功能分離
已解決的問題：
- 虛擬化的基站控制單元（BBU）池部署在單一硬體上可以降低成本並提高資源利用率。
- 透過減少BBU硬體來節省能源。
- 集中式BBU池使基站之間的合作變得更加容易。
現有問題：
- 需要在紅外接口上實現低延遲和準確的同步。
額外問題：
- 需要在 S1 接口上提高回程帶寬。
下一代無線接入網
將 RAN 分為三個單元：CU、DU 和 RU，使您的部署更加靈活。
- RU：處理射頻和低物理層的無線單元。RU 設計的主要考量因素是尺寸、重量和功耗。
- DU：分佈單元處理高物理層、高速媒介存取控制層和無線鏈路控制層。根據功能拆分選項，此節點運行部分gNB功能，並由CU控制。
- CU：處理 PDCP 和 RRC 層的集中單元。
將DU與RU分開的目的：
- 較不智能的RU成本較低
- 同時控制多個RU的能力，以啟用基站合作功能，如CoMP。
- 共享基帶資源
核心網路的演變
4G核心網路：EPC（演進封包核心）
- 專用的硬體和軟體用於每個網路功能。
- 網路功能之間的點對點介面。
- C/U 平面並未完全分離。
- 高成本且難以維護、升級、恢復或為運營商新增服務。
5G核心網路
- 虛擬化和模組化的網路功能在標準 x86 伺服器上。
- 基於服務的介面而非點對點。
- 完全分離的 C/U 平面。
- 降低開支，並且更容易維護、升級、恢復或為運營商的定制網絡切片添加新服務。
多接入邊緣計算
- 大幅降低無線接取網路的延遲。
- 高度節省從核心網絡到互聯網的帶寬。
- 在 RAN 和 CN 之間，甚至在互聯網雲端之間，擔任關鍵的控制/數據/信息節點。
性能優化
- 基於FPGA（或eASIC）和ASIC的專用加速器，用於卸載CPU在計算密集型FEC / LDPC任務上的負擔。
- 降低DU的硬體需求，從而降低CAPEX並減少能源需求以降低OPEX
摘要
- 5G 是基於多年無線技術的演變。
- 引入使用通用設備作為昂貴的基於ASIC的專有解決方案的可行替代方案的可能性。
- 降低5G部署的門檻，並使私營實體能夠部署自己的私有5G網絡。
