5G网络架构与无线网虚拟化.pdfVIP

2019/5/9 邮电设计技术 5G网络架构与无线网虚拟化 原创 ：王学灵 邮电设计技术 6天前 摘要 5G引入虚拟化技术实现无线 网灵活可控 、开放可定制 目标 ，也契合运营商 网络 转型方 向。通过分析 5G无线 网架构 ，研究虚拟化技术在无线 网中的应用 ，并介绍了 运营商典型的无线网虚拟化方案 ，为组建面向业务、高度智能的5G网络提供借鉴。 关键词 网络虚拟化、网络架构、5G无线网、集 中单元、分布单元 1 概述 未来 5G网络 因为频段和业务 的需求 ，将呈现 出密集 、复杂 的网络结构 ，基站数 量 和 部 署 密 度 将 远 超 现 有 4G 网 络 。 随 着 SDN/ NFV （Software Defined Network/ Network Function Virtualization, 软件定义 网络/ 网络功能虚拟化 ）技 术的不断发展 ，移动 网络核心侧设备的虚拟化技术 已经逐渐成熟 ，随着软硬件技术和 能力的不断增强 ，各大厂商和运营商也开始研究无线侧虚拟化。为了提供一个能够面 向应用、开放灵活、低成本和易维护的网络 ，无线接入侧 网络虚拟化研究成为了业界 研究的热点。 2 未来无线网络架构 2.1 5G无线网架构 3GPP的5G NR （New Radio, 新无线接入技术 ）架构如 图1所示 [1] （核心 网架 构和 网元详见文献 [3] ）, gNB基站为终端提供 NG的用户面 （UP, U-plane ）和控制 面 （CP, C-plane ） ， eLT E eNB （升 级 后 的 LT E 基 站 ） 基 站 为 终 端 提 供 E- UT RA （Evolved Universal Terrestrial Radio Access, 演进的全球陆地无线接入 ） 的用户 面和 控 制 面 ，在 标 准规 范里会 同时提供 NR和 E-UT RA 的用户 面和 控 制 面 。 gNB （5G基站, 3GPP只命名未给 出定义 ）之 间、eLT E eNB之 间、 NR与eLT E eNB 之 间通过X n接 口互连。基站与核心侧 网关 （NG-CP/ UPGW ）通过 NG接 口实现多对 对连接。 /s?__biz=MzU4NTY4Mjg1Mg mid=2247488366idx=1sn=43da6d940195567baef34f360df99447chksm=fd8789a… 1/14 2019/5/9 邮电设计技术 图1 5G NR架构 5G建 网初期 ，为了节省投资和快速组 网 ，采用 3GPP的option3/ 3A 的可能性会 较大 ，通过 eLT E eNB接入 LT E核心 网 EPC ，实现 5G高速 率业务 ，之后 随着 网络演 进 ，逐步过渡到option7/ 7A和option5架构 （纯 5G架构 ）。 2.3 CU/ DU切分 5G将无线基站切分 （split ）成两个逻辑功能实体 ：CU （Centralized Unit, 集 中单元 ）与 DU （Distributed Unit, 分布单元 ），架构如图2所示 [2]。 gNB由一个 gNB-CU 和一个或者多个 gNB-DU组成 ，gNB-DU根据分离功能 的 设置 ，实现gNB的功能 ，其功能实现 由gNB-CU进行控制。gNB-CU与gNB-DU之间 通过 F1接 口连接 。CU侧重于无线 网功能 中非实时性的部分