5G网络架构
5G 网络架构概述
5G 网络采用 面向服务的架构(Service-Based Architecture, SBA),相比 4G LTE 网络,5G 采用了更加灵活、模块化、云原生的设计,以支持更高的速率、更低的时延和大规模物联网(IoT)。
5G 网络主要分为 核心网(5GC)、无线接入网(RAN)、传输网(承载网) 三大部分。
一、5G 网络架构整体框架
5G 网络架构可以分为 用户设备(UE)、无线接入网(RAN)、传输网(承载网)和核心网(5GC) 这四大部分:
- 用户设备(UE, User Equipment)
- 终端设备,包括手机、物联网设备、无人机、车联网设备等。
- 通过 无线接入网(RAN) 连接到 5G 网络。
- 无线接入网(RAN, Radio Access Network)
- 负责用户设备(UE)与核心网(5GC)之间的无线通信。
- 主要由 5G基站(gNB, gNodeB) 组成。
- 可以采用 C-RAN(集中式 RAN) 或 D-RAN(分布式 RAN),提升网络效率。
- 传输网(承载网,Backhaul & Fronthaul)
- 连接 无线接入网(RAN)和核心网(5GC),包括前传(Fronthaul)、中传(Midhaul)和回传(Backhaul)。
- 使用 光纤网络(OTN)、IP/MPLS、SRv6 等技术,确保低时延和高带宽。
- 核心网(5GC, 5G Core Network)
- 5G 网络的“大脑”,负责 用户管理、数据处理、业务调度和网络策略控制。
- 采用 服务化架构(SBA),支持 网络切片(Network Slicing)、边缘计算(MEC) 和 云原生部署。
二、5G 无线接入网(RAN)架构
5G RAN 负责用户设备与核心网之间的无线通信,主要由 5G基站(gNB, gNodeB) 组成。
5G 基站架构分为以下三个部分:
- CU(集中单元,Centralized Unit)
- 负责协议层的控制功能,如无线资源管理、数据加密等。
- DU(分布单元,Distributed Unit)
- 负责物理层的部分处理,如信号调制、调度等。
- RU(射频单元,Radio Unit)
- 负责无线信号的发射和接收。
5G RAN 的三种传输架构
5G RAN 连接核心网的方式可以分为:
- 前传(Fronthaul):RU ↔ DU 之间的连接,通常使用 光纤 或 eCPRI(增强型通用公共无线接口) 传输。
- 中传(Midhaul):DU ↔ CU 之间的连接,通常使用 以太网 或 光纤 传输。
- 回传(Backhaul):CU ↔ 5GC 之间的连接,连接 核心网(5GC)。
三、5G 核心网(5GC)架构
5GC 采用 服务化架构(SBA, Service-Based Architecture),相比 4G 核心网(EPC),更加灵活、可扩展。
1. 5GC 主要网络功能(NF, Network Function)
网络功能 | 作用 |
---|---|
AMF(接入和移动性管理功能) | 负责用户设备(UE)的接入管理、移动性管理。 |
SMF(会话管理功能) | 负责会话建立、IP地址分配、数据路径管理。 |
UPF(用户面功能) | 负责数据转发、边缘计算、流量分流。 |
PCF(策略控制功能) | 负责 QoS(服务质量)管理、流量控制。 |
UDM(用户数据管理) | 负责存储和管理用户信息,例如订阅数据。 |
AUSF(认证服务器功能) | 负责用户身份验证,确保安全性。 |
NSSF(网络切片选择功能) | 负责根据业务需求选择合适的网络切片。 |
NEF(网络曝光功能) | 提供 API 接口,允许外部应用访问 5G 网络能力。 |
2. 5GC 的关键技术
- 用户面和控制面分离(CUPS,Control and User Plane Separation)
- 用户面(UPF)负责数据转发,控制面(AMF/SMF等)负责管理用户状态,提高灵活性。
- 网络切片(Network Slicing)
- 在同一物理网络上,创建多个逻辑网络,为不同业务(如自动驾驶、物联网、高清视频)提供定制化的 QoS 保障。
- 边缘计算(MEC, Multi-access Edge Computing)
- 计算资源下沉到网络边缘,减少数据回传核心网的时延,提高业务响应速度。
- 云原生架构(Cloud-Native)
- 采用微服务、容器(Kubernetes)、NFV(网络功能虚拟化)等技术,提高网络可扩展性和弹性。
四、5G 传输网(承载网)架构
5G 传输网连接 无线接入网(RAN) 和 核心网(5GC),确保数据高效、低时延传输。
1. 三层传输架构
- 前传(Fronthaul):连接基站的 RU 和 DU,使用 eCPRI、光纤传输。
- 中传(Midhaul):连接 DU 和 CU,支持 SDN 调度。
- 回传(Backhaul):连接 CU 和核心网,承载大规模数据流量。
2. 关键技术
- OTN(光传输网络):高带宽、低时延,适用于前传和回传。
- IP/MPLS(多协议标签交换):智能路由,支持 QoS 保障。
- SRv6(Segment Routing over IPv6):优化 5G 网络流量调度,提高灵活性。
总结
- 5G 网络架构由核心网(5GC)、无线接入网(RAN)和传输网组成。
- 5G RAN 采用 CU/DU/RU 结构,支持 C-RAN 和 D-RAN 部署。
- 5GC 采用服务化架构(SBA),支持网络切片、边缘计算、云原生架构。
- 5G 传输网采用前传/中传/回传架构,支持 OTN、IP/MPLS 和 SRv6 等技术。
这种 模块化、云原生、高灵活性 的架构,使得 5G 网络能够支持 eMBB(高速率)、URLLC(低时延)、mMTC(海量连接)三大应用场景。
5G 无线接入网(5G RAN)详细解析
5G 无线接入网(RAN, Radio Access Network)是 5G 网络的前端部分,负责用户设备(UE)与核心网(5GC)之间的无线通信。相比 4G RAN,5G RAN 具有更高的灵活性、效率和性能,支持超高带宽、超低时延和海量连接。
一、5G RAN 的主要组成
5G RAN 主要由以下部分组成:
- 用户设备(UE, User Equipment)
- 终端设备,如 5G 手机、物联网设备、车联网终端(V2X)、无人机等。
- 通过无线信号连接 5G 基站(gNB)。
- 5G 基站(gNB, gNodeB)
- 负责无线信号的收发、调制解调、无线资源管理(RRM)、调度等。
- 可以采用不同的架构,如传统的 D-RAN(分布式 RAN)或 C-RAN(集中式 RAN)。
- 云化 RAN(vRAN, Virtualized RAN)
- 采用云计算技术,实现无线接入网的功能虚拟化(NFV),提高资源利用率和灵活性。
- O-RAN(开放无线接入网)
- 由 O-RAN 联盟推动的开放式架构,允许不同厂商的设备互通,降低建设成本,提高创新能力。
二、5G 基站(gNB)的功能架构
5G RAN 主要由 gNB(gNodeB,5G 基站) 组成,而 gNB 进一步拆分为 CU(集中单元)、DU(分布单元)、RU(射频单元) 三个部分。
1. 5G gNB 逻辑分层架构
5G gNB 的功能可以按照协议层次划分为以下几层:
协议层 | 功能 |
---|---|
应用层 | 负责业务数据的处理,如语音、视频、IoT 设备数据等。 |
RRC(无线资源控制层) | 负责无线资源管理、移动性管理(切换)、QoS 控制。 |
PDCP(分组数据汇聚协议) | 负责数据加密、压缩、流量管理。 |
RLC(无线链路控制层) | 负责数据的重传、乱序控制、分片和重组。 |
MAC(介质访问控制层) | 负责无线调度、上行/下行时隙分配、HARQ(混合自动重传请求)。 |
PHY(物理层) | 负责无线信号调制解调、信道编码、多天线处理(MIMO)。 |
2. 5G gNB 物理架构
5G 基站(gNB)物理架构可以采用三种不同的部署方式:
(1) 传统分布式 RAN(D-RAN, Distributed RAN)
- gNB 的 CU、DU 和 RU 全部部署在基站站点。
- 适用于 覆盖范围较小的基站,如农村、偏远地区。
- 优点:架构简单,易于部署。
- 缺点:资源利用率较低,无法灵活扩展。
(2) 集中式 RAN(C-RAN, Centralized RAN)
- CU 和 DU 统一部署在 数据中心,而 RU 仍然位于基站站点。
- 适用于 城市、高密度区域,可以支持多个 RU 共享 CU/DU 资源。
- 优点:
- 计算资源集中,提高基站性能。
- 便于大规模 MIMO 调度和网络优化。
- 缺点:对前传(Fronthaul)链路要求高,依赖高速光纤网络。
(3) 虚拟化 RAN(vRAN, Virtualized RAN)
- 进一步将 CU 和 DU 运行在云计算环境(NFV / 容器化 Kubernetes)。
- 适用于 运营商希望灵活扩展基站能力的场景,如 5G 专网、智能工厂。
- 优点:
- 资源按需分配,提高弹性和成本效益。
- 适用于 Open RAN(开放无线接入网)架构,允许不同厂商设备互通。
- 缺点:
- 需要高效的网络切片和 SDN 管理,技术难度较高。
三、5G RAN 的传输架构
5G 无线接入网的传输网络分为 前传(Fronthaul)、中传(Midhaul)和回传(Backhaul) 三个部分。
传输方式 | 连接组件 | 特点 |
---|---|---|
前传(Fronthaul) | RU ↔ DU | 需要超低时延(≤100µs),通常使用 eCPRI(增强型通用公共无线接口)协议,光纤传输。 |
中传(Midhaul) | DU ↔ CU | 需要低时延(≤1ms),可以使用 IP/MPLS、SDN 技术优化传输。 |
回传(Backhaul) | CU ↔ 5GC | 需要高带宽(Gbps 级别),通常使用光纤、IP/MPLS、SRv6。 |
核心技术:
- OTN(光传输网络):提供高可靠性、低时延的光纤传输。
- IP/MPLS(多协议标签交换):智能化流量调度,提高网络效率。
- SRv6(Segment Routing over IPv6):支持灵活的流量工程和切片功能。
四、5G RAN 的关键技术
1. 大规模 MIMO(Massive MIMO)
- 使用 大规模天线阵列(32T32R、64T64R) 提高吞吐量和覆盖范围。
- 采用 波束赋形(Beamforming) 技术,智能追踪用户设备,提高信号质量。
2. 超密集组网(UDN, Ultra Dense Network)
- 5G 采用 小基站(Small Cell)+ 宏基站(Macro Cell) 结合的方式,增强覆盖。
- 适用于 高流量场景(体育馆、商业中心、地铁等)。
3. 网络切片(Network Slicing)
- 通过 RAN 动态分配无线资源,实现不同业务的 QoS 保障。
- 例如:自动驾驶使用低时延切片(URLLC),高清视频使用大带宽切片(eMBB)。
4. O-RAN(开放无线接入网)
- 传统基站设备是 封闭系统,O-RAN 使 RAN 组件可以由不同厂商提供,降低成本。
- 采用 RAN 智能控制器(RIC),提高网络自动化能力。
总结
- 5G RAN 由 gNB(基站)、CU(集中单元)、DU(分布单元)、RU(射频单元)组成。
- 5G RAN 采用 C-RAN、D-RAN、vRAN 和 O-RAN 等架构,提供高效灵活的无线网络。
- 采用大规模 MIMO、波束赋形、网络切片、O-RAN 等关键技术,提高 5G 网络性能。
- 传输网络包括前传(Fronthaul)、中传(Midhaul)、回传(Backhaul),支持低时延、高带宽传输。
这样,5G 无线接入网能够提供 更高的速率、更低的时延和更高的连接密度,满足未来万物互联的需求。
5G 核心网(5GC)详细解析
5G 核心网(5GC, 5G Core Network)是 5G 网络架构的核心部分,负责管理用户接入、数据转发、移动性、QoS 控制、安全认证等功能。相较于 4G 核心网(EPC),5GC 采用了 服务化架构(SBA, Service-Based Architecture),更加灵活、高效,并支持 网络切片(Network Slicing) 和 边缘计算(MEC)。
一、5G 核心网架构概览
5GC 采用 基于服务的架构(SBA),核心网功能被拆分成多个 网络功能(NF, Network Function),相互之间基于 HTTP/2 + RESTful API 通信,而不再依赖传统的信令接口。
5GC 主要由以下 核心网功能 组成:
网络功能(NF) | 功能描述 |
---|---|
AMF(接入与移动性管理功能) | 负责 UE 的接入、鉴权、移动性管理(切换)、NAS 信令处理。 |
SMF(会话管理功能) | 负责 PDU 会话管理(分配 IP 地址、管理 QoS 流)。 |
UPF(用户面功能) | 负责数据转发(相当于 4G 的 SGW + PGW-U),支持边缘计算(MEC)。 |
PCF(策略控制功能) | 负责 QoS 管理、计费策略、网络切片策略。 |
UDM(统一数据管理) | 负责存储和管理用户信息(类似 4G 的 HSS)。 |
AUSF(认证服务器功能) | 负责用户认证(基于 5G AKA 认证)。 |
NSSF(网络切片选择功能) | 负责根据业务需求选择合适的网络切片。 |
NEF(网络暴露功能) | 负责向第三方应用提供 API(开放 5G 网络能力)。 |
NRF(网络功能注册) | 负责管理和发现 5G 核心网中的 NF 实例(类似服务发现机制)。 |
二、5G 核心网关键组件解析
1. AMF(接入与移动性管理功能)
- 主要功能:
- 处理 UE 接入 过程,包括注册、鉴权、寻呼、移动性管理等。
- 负责与 RAN(gNB)交互,并维护 UE 的连接状态(IDLE、CONNECTED)。
- 处理 NAS(非接入层)信令,如用户鉴权、PDU 会话请求等。
- 与 4G MME 的区别:
- 4G 核心网中的 MME(Mobility Management Entity)负责移动性管理,但同时还要负责 NAS 信令处理。
- 在 5G 中,AMF 只负责 接入和移动性管理,而数据会话管理被独立为 SMF。
2. SMF(会话管理功能)
- 主要功能:
- 负责 PDU(协议数据单元)会话管理,包括 会话建立、修改、释放。
- 负责 分配 UE 的 IP 地址(IPv4 / IPv6 / IPv6+IPv4 dual-stack)。
- 管理 QoS 流,确保不同应用(如高清视频、低时延通信)获得相应的服务质量。
- 与 PCF(策略控制功能) 交互,确保用户策略的执行。
- 与 4G EPC 的区别:
- 4G 的 PGW-C(P-GW 控制面)负责会话管理,而 5G 直接使用 SMF 统一管理。
3. UPF(用户面功能)
- 主要功能:
- 负责 用户数据转发,相当于 4G 的 SGW-U + PGW-U 结合体。
- 通过 GTP-U 协议 处理用户数据包,提供路由转发功能。
- 支持 边缘计算(MEC, Multi-Access Edge Computing),可以将用户流量直接引入本地计算节点,减少回程流量,提高时延敏感应用的性能。
- 与 4G EPC 的区别:
- 4G 核心网的数据转发由 SGW-U 和 PGW-U 共同完成,而 5G 统一由 UPF 负责。
- 5G 支持 分布式 UPF 部署,在靠近用户的地方部署 UPF,提高数据传输效率。
4. PCF(策略控制功能)
- 主要功能:
- 负责 QoS 管理、计费策略、网络切片控制。
- 提供 类似 4G PCRF(Policy and Charging Rules Function)的功能,但更加灵活。
- 可与 应用服务器(AF, Application Function)交互,为 OTT 业务提供定制化 QoS 策略。
5. UDM(统一数据管理)& AUSF(认证服务器功能)
- UDM 主要功能:
- 负责 用户订阅信息管理,类似于 4G HSS(Home Subscriber Server)。
- 存储 用户鉴权数据、访问权限、QoS 配置。
- AUSF 主要功能:
- 负责 5G AKA(Authentication and Key Agreement) 鉴权流程。
- 增强了安全性,支持 SUPI(订阅永久标识符)保护,避免用户身份泄露。
6. NSSF(网络切片选择功能)
- 主要功能:
- 5G 网络切片(Network Slicing)支持按不同业务需求划分独立的网络实例。
- NSSF 负责选择合适的切片,例如:
- eMBB(增强型移动宽带):高清视频、高速下载业务。
- URLLC(超可靠低时延通信):自动驾驶、远程医疗。
- mMTC(海量机器通信):物联网、智能城市应用。
7.NEF 和 NRF 在当前 5GC 部署中相对使用较少?
在 5G 核心网(5GC) 里,NEF(Network Exposure Function,网络开放功能) 和 NRF(Network Repository Function,网络资源功能) 确实不像 UPF(用户面功能)、SMF(会话管理功能)、AMF(接入管理功能)等 核心网组件 那么频繁直接地参与数据转发和管理,但它们在 5GC 的 开放性、服务注册和发现 方面仍然起着 重要作用,尤其是在 网络切片、第三方业务开放、云原生架构 这些领域。
1. NEF(网络开放功能)—— 用于 API 开放
✅ 作用:
NEF 的主要作用是 对外提供 API,允许外部应用访问 5G 核心网能力,实现 网络即服务(NaaS)。
📌 NEF 主要用在这些场景:
- 第三方应用接入 5G 核心网(比如 IoT 平台、云计算服务)。
- 网络切片管理(企业用户可以通过 API 申请或调整切片资源)。
- QoS 调整(业务应用可以动态调整 QoS,例如视频会议提高带宽)。
- 网络数据分析(NEF 可以让 AI/大数据分析系统获取网络流量信息)。
📉 为什么 NEF 使用较少?
- 目前 5G 网络开放 API 需求还不普及(大多数运营商仍在测试阶段)。
- 企业客户的 API 需求尚未大规模落地(但未来 IoT、V2X 可能需要)。
- 运营商在数据安全和商业模式上仍在探索(NEF 提供的 API 如何收费和管理)。
2. NRF(网络资源功能)—— 用于 5GC 服务发现
✅ 作用:
NRF 的主要作用是 管理和注册 5G 核心网的各个网络功能(NF,Network Function),并提供 服务发现(Service Discovery),让 5GC 组件之间可以 动态交互,而不需要固定配置。
📌 NRF 主要用在这些场景:
- 5GC 内部组件(如 AMF、SMF、UPF)注册到 NRF,实现 动态发现和调用。
- 支持云原生(Service-Based Architecture, SBA),提高 5G 核心网的灵活性和扩展性。
- 网络切片管理(NRF 允许不同切片的功能组件动态注册和发现)。
📉 为什么 NRF 使用较少?
- NRF 主要是后台服务,用户感知度低(不像 UPF 直接影响数据流转)。
- 很多 5GC 组件是静态部署的(尤其是早期 5G 核心网,没有大规模动态扩展的需求)。
- 云原生 5G 核心网仍在演进(未来多运营商、切片管理会让 NRF 更重要)。
3. NEF 和 NRF 的未来
- 短期内(当前阶段):运营商的 5GC 部署仍以基本功能为主,NEF 和 NRF 使用较少。
- 中长期(未来 3-5 年):
- NEF 在 物联网(IoT)、车联网(V2X)、企业专网 可能更常用。
- NRF 在 云原生 5GC、大规模动态扩展、多租户 5GC 可能更重要。
📌 结论
✅ NEF 和 NRF 在当前 5GC 部署中相对使用较少,但并不是不重要。
✅ NEF 主要用于 5G 网络能力开放,NRF 主要用于 5GC 内部服务发现。
✅ 未来 5G 生态成熟后,特别是 IoT、车联网、企业专网等场景,NEF 和 NRF 的作用会越来越大。
三、5G 核心网的主要特点
1. SBA(服务化架构)
- 采用 微服务架构,各 NF 组件可以动态扩展、按需部署。
- 基于 HTTP/2 + REST API 进行通信,提高灵活性。
2. 控制面和用户面分离(CUPS)
- 控制面(AMF、SMF、PCF) 处理信令,支持集中化管理。
- 用户面(UPF) 负责数据转发,可以靠近用户侧部署,优化网络性能。
3. 网络切片(Network Slicing)
- 运营商可以创建多个独立的虚拟网络,每个网络提供不同的 QoS 保障。
- 例如,自动驾驶可以使用低时延切片,而视频流服务使用高吞吐切片。
4. 支持 MEC(边缘计算)
- UPF 可分布式部署,靠近用户侧减少时延,提高业务体验。
5. 统一接入
- 支持 5G NR、Wi-Fi、固定网络等多种接入方式,实现融合通信。
总结
- 5G 核心网采用 SBA(服务化架构),各功能模块独立,灵活扩展。
- AMF 负责接入管理,SMF 负责会话管理,UPF 负责数据转发。
- 支持 CUPS、网络切片、边缘计算(MEC)等先进技术,提高网络性能。
- 相比 4G 核心网,5GC 更加开放、灵活,适用于多种 5G 业务场景。
5G 承载网详细解析
5G 承载网是 5G 网络架构中的关键环节,负责 无线接入网(RAN) 和 核心网(5GC) 之间的高速数据传输。相比 4G,5G 承载网需要满足更高的 带宽、低时延、高可靠性、切片隔离 要求,因此采用了全新的架构和技术。
一、5G 承载网的分层架构
5G 承载网通常分为 三层架构:
- 前传(Fronthaul):基站(gNB)内部数据传输,要求超低时延。
- 中传(Midhaul):连接分布单元(DU)与集中单元(CU),带宽要求高。
- 回传(Backhaul):连接 CU 到 5G 核心网(5GC),支持大流量数据转发。
1. 前传(Fronthaul)
- 作用:连接基站的 AAU(天线单元)与 DU(分布单元)。
- 技术:采用 eCPRI,相比传统 CPRI 节省 90% 以上的带宽。
- 带宽需求:10G/25G 甚至 50G 以太网。
- 时延要求:低于 100µs,保证无线信号同步。
2. 中传(Midhaul)
- 作用:连接 DU(分布单元)到 CU(集中单元)。
- 技术:以太网 + FlexE(灵活以太网),实现不同业务隔离。
- 带宽需求:50G/100G 以太网。
- 时延要求:1-5ms,保证基站协调和数据调度。
3. 回传(Backhaul)
- 作用:连接 CU 到 5G 核心网(5GC),承载所有 5G 业务流量。
- 技术:采用 SRv6(基于 IPv6 的段路由),支持网络切片。
- 带宽需求:100G/400G 光纤传输。
- 时延要求:5-10ms,满足 eMBB 和 URLLC 需求。
二、5G 承载网的关键技术
5G 承载网采用多个关键技术,保证 高带宽、低时延、确定性服务。
1. eCPRI(增强型公共无线接口)
- 传统 CPRI 需要专有光纤,带宽消耗大。
- eCPRI 采用 以太网/IP 传输,减少 90% 以上带宽需求。
- 适用于 5G 前传,保证无线信号传输稳定。
2. FlexE(灵活以太网)
- 在 物理端口上切片,保证不同业务互不干扰。
- 例如:
- 自动驾驶 业务可用 低时延切片(URLLC)。
- 高清视频 业务可用 大带宽切片(eMBB)。
- 适用于 5G 中传和回传,保证 QoS 服务质量。
3. SRv6(基于 IPv6 的段路由)
- 传统 IP 传输需要复杂的 MPLS 协议。
- SRv6 通过 IPv6 源路由 简化路径管理,提升转发效率。
- 适用于 5G 回传,支持灵活调度。
4. TSN(时间敏感网络)
- 保障 5G 承载网的确定性时延(用于工业自动化)。
- 关键协议:IEEE 802.1Qbv、802.1Qbu、802.1CM。
5. 网络切片(Network Slicing)
- 物理网络上划分多个逻辑网络,不同业务独立运行。
- 例如:
- 工厂自动化:高可靠、低时延网络切片。
- 流媒体视频:高带宽网络切片。
- 适用于 全网承载(前传、中传、回传),满足 SLA 需求。
三、5G 承载网的优势
特点 | 4G 承载网(EPC) | 5G 承载网(NGC) |
---|---|---|
带宽 | 10G-100G | 100G-400G |
时延 | 10-50ms | 1-10ms |
架构 | 统一平面 | CUPS(控制面/用户面分离) |
协议 | MPLS、IP | SRv6、FlexE |
网络切片 | 无 | 支持 |
四、总结
1. 5G 承载网架构
- 前传(Fronthaul):AAU ↔ DU,低时延(100µs)。
- 中传(Midhaul):DU ↔ CU,高带宽(50G+)。
- 回传(Backhaul):CU ↔ 5GC,智能调度(SRv6)。
2. 关键技术
- eCPRI(低带宽前传技术)。
- FlexE(网络切片,保证 QoS)。
- SRv6(高效 IP 路由,优化回传)。
- TSN(确定性时延,适用于工业自动化)。
3. 5G 承载网的价值
- 高带宽(100G/400G),满足 eMBB 视频业务。
- 低时延(1-10ms),支持 URLLC 自动驾驶。
- 网络切片,适应不同业务场景(车联网、IoT、云游戏)。
📌 总结一句话:
5G 承载网是 连接基站和核心网的高速公路,它采用 高带宽、低时延、智能调度 技术,保障 5G 业务的顺畅运行。
五、MAR和MCR
MAR(Mobility Anchor Router) 和 MCR(Mobility Control Router) 主要涉及 承载网 的功能,特别是与 移动性管理、数据转发、路径控制 和 流量调度 等相关的工作。它们都是为了解决在 移动性管理 和 网络切换 中的流量路径优化问题,从而确保用户数据在不同网络区域之间迁移时的 无缝衔接。
1. MAR(Mobility Anchor Router)
- 主要作用:MAR 充当 移动性锚点,负责在用户设备(UE)发生 切换 时,确保数据流的持续性。MAR 在 承载网 中起到数据转发的作用,能够帮助 核心网 和 无线接入网 之间的数据流传输维持稳定。
- 工作原理:当用户设备(UE)从一个接入点(例如一个基站gNB)切换到另一个接入点时,MAR 会保持数据流,并确保数据不会丢失或中断,直到新的网络切换完成。
2. MCR(Mobility Control Router)
- 主要作用:MCR 负责对 承载网 中的 移动性控制 和 路径选择 进行管理。它根据用户设备的移动性,控制数据流转发的路径,并与网络中的其他路由器协调,确保数据从一个区域转发到另一个区域时不会中断。
- 工作原理:MCR 在网络切换过程中作为 路径控制的核心,它管理用户数据流在 承载网 中的最佳转发路径,确保网络中不同节点之间的数据流是最优的。
3. MAR 和 MCR 归属于承载网
- 承载网 的主要任务是 提供数据流转发的基础设施,并且承担着 核心网与无线接入网之间的通信桥梁。因此,MAR 和 MCR 作为承载网的一部分,负责 控制流量的路径选择、路由调度 和 移动性管理。
- 它们的工作重点是 支持移动用户设备的切换与数据流的持续性,在核心网(5GC)和接入网(RAN)之间建立稳定、灵活的数据传输通道。
总结
- MAR 和 MCR 是承载网中的重要组件,主要负责 移动性管理、路径控制 和 数据转发,确保 用户在切换时的数据流动性和稳定性。
- 它们主要涉及 承载网 的技术架构和数据流转发过程,但也会与 核心网(5GC) 和 无线接入网(RAN) 紧密合作,确保整体网络的高效运行。
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