5G协议及概念
本章參考:https://blog.csdn.net/u010178611/article/details/81365200.具體見此鏈接
1.1?5G-AN和5GC的接口(N2)
- AN-AMF
NG-AP協議定義在38.413中,SCTP協議定義在RFC?4960。
1.2?5G-UE和5GC的接口(N1)
1.2.1 UE—AMF
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NAS-MM:?NAS-MM協議負責注冊管理、連接管理、用戶面連接的激活和去激活操作,負責NAS消息的加密和完保。5G NAS協議定義在 TS 24.501.
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5G-AN Protocol layer:?接入網的協議棧取決于具體的接入網類型;如果從eNB接入,則對應的空口協議棧定義在TS36.300,如果從gNodeB接入,則對應的空口協議定義在TS38.300,如果從non-3GPP網絡接入,則對應的協議棧定義在TS23.501 8.2.4章節。
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1.3 5GC—5GC
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5GC內部網元之間的接口為SBI接口,采用HTTP服務的形式。SBI接口有:Namf, Nsmf, Nudm, Nnrf, Nnssf, Nausf, Nnef, Nsmsf, Nudr, Npcf, N5g-eir, Nlmf。
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上圖就是SBI協議棧(圖片來源TS29.500? 5.1章節),采用互聯網常用的HTTP/TCP協議,HTTP/2請參考RFC?7540。
2.5g概念
無線自組網,終端間可以直接通訊,也可以通過基站等的路由。
Massive MIMO,大規模天線。
SDN:軟件定義網絡,控制,轉發分離。集中控制面,。
NFV:網絡功能虛擬化。運營商軟件代替專用平臺,降低網絡設備成本。
eMBB,enhanced Mobile broadband:實現gbps寬帶數據,VR等
mMTC,massive machine type communication,物聯網,智慧家庭,城市
uRLLC, Ultra-reliable and low-latency communication,無人駕駛,遠程醫療
網絡切片:拓撲、架構、協議。特定業務提供定制網絡切片。
虛擬小區:避免了小區切換影響用戶體驗,不斷有新基站移出移入。
PDU會議:protocol data unit
N2:基于SCTP
N3:基于GTP-U,UDP
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中興通訊電信級云平臺TECS(Tulip Elastic Cloud System),TECS基于OpenStack、Kubernetes等主流開源項目。
TECS提供基于Docker +Kubernetes 的容器服務,這是一個組件化的PaaS平臺,為軟件架構的微服務化和全分布式部署提供底層支撐,保障上層網絡功能可以靈活組裝、網絡業務可以隨時發布
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3.網絡切片
?網絡切片是在網絡基礎上添加幾個邏輯網絡使用的方式。各網絡切片可獲得假想的網絡資源,各條切片可互相絕緣,在特定的切片中發生錯誤或障礙時也不會對其他切片的通信產生影響。因此,在各條切片上可以設定不同的用途。比如說,有的切片可在HD視頻上,有的切片可在安全的終端機上使用,可利用于多種用途、多種的產業。
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直到4G為止,移動通信網處理的終端設備主要是手機,因此以前的要求只是在手機上最優化的結構。但是從5G開始,和手機、濕度、雨量等傳感器連接的Massive IoT,和自動駕駛、遠程產業用機器人控制連接的Mission-critical IoT等都需要提供各種不同的服務。那么應該把這些都分開設計嗎?No!不需要分開制造,而是在一個網中制造出好幾個邏輯網,能節約成本的解決方案就是‘網絡切片’。
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??例如,自動駕駛汽車需要在短時間內處理很多數據。在行駛過程中,為了應對危險最重要的是1ms左右的‘超低延遲’性能。相反,與自來水公司一樣速度慢但在數千個裝置中,可以同時傳輸少量數據的‘超大容量’性能是很重要的。利用網絡切片的話,可以最優化各個服務的特性。
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這個新技術可以讓運營商在一個硬件基礎設施切分出多個虛擬的端到端網絡,每個網絡切片從設備到接入網到傳輸網再到核心網在邏輯上隔離,適配各種類型服務的不同特征需求。
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對于每一個網絡切片,像虛擬服務器、網絡帶寬、服務質量等專屬資源都得到充分保證。由于切片之間相互隔離,所以一個切片的錯誤或故障不會影響到其它切片的通信。
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需要不同類型的網絡,在移動性、計費、安全、策略控制、延時、可靠性等方面有各不相同的要求。
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例如一個大規模物聯網服務連接固定傳感器測量溫度、濕度、降雨量等。不需要移動網絡中那些主要服務手機的切換、位置更新等特性。另外像自動駕駛以及遠程控制機器人等任務關鍵的物聯網服務需要幾毫秒的端到端延時,這就和移動寬帶業務大不相同。
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在如今的移動網絡中,主要的設備是手機。RAN(DU和RU)和核心功能由RAN廠商提供的專用網絡設備構建。為了實現網絡切片,網絡功能虛擬化(NFV)是一個先決條件。基本上,NFV的主要思想是將網絡功能軟件(即分組核心中的MME,S / P-GW和PCRF以及RAN中的DU)全部部署在商業服務器上的虛擬機,而不是單獨部署在其專用網絡設備。這樣,RAN當作邊緣云,而核心功能當作核心云。位于邊緣和核心云中的VM之間的連接使用SDN進行配置。然后,為每個服務(即電話切片、大規模物聯網切片、任務關鍵的物聯網切片等等)創建切片。
其中數字部分叫做DU,射頻部分叫做RU,就是上圖中的近端(DU)和遠端(RU)。
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總結
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