中兴5G概览+核心网

应用场景分类

• eMBB（Enhanced Mobile BroadBand）,增强型移动宽带：频谱利用率和频谱带宽技术的突破；
• uRLLC（Ultra Reliable Low Latency Communications）,超可靠低时延通信业务：控制面和用户面分离，将用户面下沉，并引入移动边缘云计算（MEC），让云服务更加接近用户；
• mMTC（Massive Machine Type Communication）,大规模的及其通信业务：多用户共享接入、超密集异构网络。

网络切片

网络切片，是根据不同业务应用对用户数、QoS、带宽的要求，将物理网络切成多张相互独立的逻辑网络。

eMBB的关键技术

• Qos Flow：核心网合理分配带宽资源，为用户业务提供Qos保障。
• 高精度时钟：承载网通过改变时间戳的位置，补偿首发线路不对称，为eMBB提供高精度时钟。
• 高频通信：使用6GHz以上无线频谱，提供数十GHz带宽，大幅提升速率。
• 阵列天线：管理和控制电磁波发射方向，产生定向波束，大幅提升无线频谱利用率。
• 超密集组网：通过虚拟小区、智能小区等技术实现无边界覆盖。使用D-MIMO等技术把干扰信号转化为有用信号，提升无线小区吞吐量。

uRLLC的关键技术

• FlexO/FlexE：承载网采用FlexO/FlexE技术，通过提升内部处理时钟频率、内部路径和算法，提升传输效率，以降低传输时延。
• 边缘计算：将核心网的网络功能和应用部署再网络的边缘侧，为终端用户就近提供业务计算和数据缓存能力，以降低传输时延。
• 新型帧结构：超短帧：传输时间间隔短至0.25毫秒，传输相同数据使用的时间更短。自曝包含子帧：同一帧同时包含上行和下行信息，大大降低空中接口传输时延。

mMTC的关键技术

• 多用户共享接入：同时实现高过载与免调度，大幅增加无线系统可接入终端的数量。
• 计算存储分离：核心网的业务逻辑执行与状态数据存储分离，提高系统处理效率。

主要应用

5G由无线网、承载网、核心网支持。

• 现场直播
• 工业自动化
• 3D/超高清视频
• 智慧城市
• 大型展览
• 现场监控
• 智慧家庭
• VR/AR
• 车联网
• 远程医疗
• 游戏娱乐
• 智能农业
• 无人驾驶

SBA服务化架构

在5G之前，核心网由于网元设备专用、网络架构紧耦合，存在着网络和应用扩展性差的问题。
5G核心网中采用了SBA（Service Base Architecture，基于服务的架构）架构，传统网元功能被拆分成多个NFS（Network Function Service，网络功能服务），每个NFS独立自治、但又服从统一管理。SBA架构下的5G核心网成为一个开放的平台，可以基于服务堆外提供统一的接口，方便更多应用“即插即用”的接入。

5G核心网架构

2/3/4G的核心网采用的是整体式网元结构，即一个网元对应着一组硬件设备，承担着单一的业务功能。随着网络技术和业务需求的发展，这种结构所带来的业务改动复杂、可靠性方案实现复杂，部署运维难度大等问题日渐显现。
5G核心网再一次向分离式的架构演进，一来控制面和用户面彻底分离，二来传统网元被拆分成多个网络NFS。拆解后的网络犹如“积木”一样，可以根据业务部署的要求进行灵活的搭建。

计算和存储分离

核心网处理的用户信息分为两类，一类是用户签约信息，另一类是用户会话状态数据。在5G之前，用户签约信息单独存储在HSS（Home Subscriber Server，归属用户服务器）的后台数据库，而用户会话状态数据由于会跟随用户访问的业务而变化，是存储在业务网元中的。
在5G核心网中，用户会话状态数据将由UDSF（Unstructured Data Storage Function，非结构化数据存储功能）负责存储。业务NF只专注于业务计算处理，不在保存状态数据，这就是无状态。无状态后的业务NF，可以随意进行弹性扩容、迁移等操作，具有更好的可恢复性和适应性。

移动边缘计算MEC

随着移动通信网络承载的数据量激增，云计算模式无法保证5G超高带宽、超低时延的要求。
在5G核心网中，用户面UPF（User Plane Function）可以部署到更靠近用户的无线接入网中，让用户享受到超低时延、超高带宽的网络体验。

网络功能虚拟化技术（NFV）

将IT行业的虚拟化技术引入到了通信行业，通过标准x86服务器来实现传统网元的功能，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享。

语音解决方案

一直以来核心网PS域本省并不具备处理语音业务的功能，语音业务需要通过借助其他网络（2/3G网络），或新增IMS域来完成。5G中PS域也一样，因此基于NSA和SA两种部署模式，5G核心网提供了三种语音解决方案——VoLTE方案、EPS Fallback方案、VoNR方案。