丰迈实验工坊学习笔记——5G系统组成与架构演进分析

一、基础知识了解

DU:全称为Distributed Unit,意思是分布单元。
CU:全称为Centralized Unit,意思是集中单元。
在5G时代,把BBU拆成了DU和CU,同时把原来的BBU的一部分物理层处理功能下沉到RRU,RRU和天线结合形成了AAU。
DUCU分离:即将基带处理单元拆分成DU和CU两个部分,CU可云化部署,一个CU可以管理多个DU设备,DU和CU分离可以实现基站间高效的信息交互,干扰协同以及资源协同,同时还有利于节约成本。
DUCU分离
DUCU合设:相较于DUCU分离的方式,减少了传输和处理时延,DUCU合设适用于对时延比较敏感的场合,而且该部署方式也比较简单。
DUCU合设

微服务化:满足了核心网灵活部署的需求,支持在不同层级上按需部署。
UPF下沉: UPF可随应用下沉式部署,实现端到端业务的下沉处理。可以减少业务的传输时延,减轻传输网压力,提升业务体验效果。
边缘计算机MEC :借助边缘计算服务,可以将终端本地计算上移至MEC进行计算,实现更强的算力以及更低的终端成本。
5G核心网基本的网络功能: 主要是由网元功能决定的,一个是用户管理,一个是业务实现。

二、 网元功能

AMF:接入和移动性管理功能。
SMF:会话管理功能,与AMF一起支持定制的移动性管理方案。
UPF:分组路由。
NRF:网络存储库功能,提供终端注册、注销、授权和发现服务。
NEF:网络公开功能。
UDM:统一数据管理。
PCF:策略控制功能。
AUSF:认证、鉴权、计费。
NSSF:用于5G的切片业务。
NRF:匹配需求。

三、架构设计

架构设计1.机房放置内容说明
5G射频与天线单元主要放置AAU设备;基带处理主要是放置DU加CU(合设)或者是DU设备(分离);核心网用户面主要放置用户面网元;控制面主要放置控制面网元;业务以及运用主要是数据层面的一个应用层。
2.控制面、用户面网元放置说明
核心网分为控制面和用户面,所有设备一般都是放置在云主机里面。控制面主要包含以下网元NRF、NSSF、AMF、SMF、UDM、AUSF。用户面部署,用户面主要是建立一个业务数据的链路,5G手机接入到5G网络之后,是通过UPF来访问相关数据的,所以用户面中部署UPF网元。
3.连线说明
首先是室外AUU与室内DU和CU的连线,然后是接入侧和核心网侧以及核心网侧与业务层之间的连线。
控制面链路连线:控制面终端若要通过基站,向AMF发出接入请求,AMF收到请求之后,向核心网的控制面网元和SMF发送相关的交互信息,同时SMF负责会话管理,需要与用户面的UPF进行连接。DU和CU与控制面网元连接实现控制面与基站之间的交互,而控制面与用户面连线实现SMF与UPF之间的交互。
4.5G手机的业务路径(会话路径)
首先是接入侧到核心网,再通过UPF访问相关数据,再路由转发到Intel的服务器中心,实现5G手机的访问路径。也就是上图中黄线所示,即为5G手机的业务路径。

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THE END
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