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5G

5G基础

~梓
2025-03-06 / 0 评论 / 0 点赞 / 36 阅读 / 0 字
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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:

  1. 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。
  2. 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)D-RAN(分布式 RAN),提升网络效率。
  3. 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。
  4. 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)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:

  1. 前传(Fronthaul):RU ↔ DU 之间的连接,通常使用 光纤eCPRI(增强型通用公共无线接口) 传输。
  2. 中传(Midhaul):DU ↔ CU 之间的连接,通常使用 以太网光纤 传输。
  3. 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)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:

  1. 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)。
  2. 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)。
  3. 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。
  4. 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)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。
    • 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)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:

  1. 第三方应用接入 5G 核心网(比如 IoT 平台、云计算服务)。
  2. 网络切片管理(企业用户可以通过 API 申请或调整切片资源)。
  3. QoS 调整(业务应用可以动态调整 QoS,例如视频会议提高带宽)。
  4. 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:

  1. 5GC 内部组件(如 AMF、SMF、UPF)注册到 NRF,实现 动态发现和调用
  2. 支持云原生(Service-Based Architecture, SBA),提高 5G 核心网的灵活性和扩展性。
  3. 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物联网(IoT)、车联网(V2X)、企业专网 可能更常用。
    • NRF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)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

  1. 前传(Fronthaul):基站(gNB)内部数据传输,要求超低时延。
  2. 中传(Midhaul):连接分布单元(DU)与集中单元(CU),带宽要求高。
  3. 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)

  • 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 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)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、路径控制流量调度 等相关的工作。它们都是为了解决在 移动性管理网络切换 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

  • MARMCR 是承载网中的重要组件,主要负责 移动性管理、路径控制数据转发,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)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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