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1 # 丿依然丿
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2 # 努力做優秀的人
目前狀況來看4g已經足夠滿足與我們的生活,5g正式商用後可能會出現兩個問題,流量不夠用還有套餐費用太高。近幾年流量套餐資費的確有了改善,三個運營商以“不限量”的口號來吸引客戶,但不限量的背後是什麼呢,不限量了但限速了,20g30g40g價格也在50左右甚至更高,如果5g商用想普及的話,費用問題先解決吧。
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3 # 通往天國的倒計時1
5g不會太遠的!
華為自身擁有5g技術,併發布5g手機,那麼華為方對於5g的推廣還是很有信心的。所以我相信!
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4 # 圖—殤
工作的關係可能比大家離5G比較近點!本人在中國移動工作!就我們這目前來說三大運營商移動5G部署的速度比較快點,我們這三線城市,各縣市主要城區5G2018年年底已基本覆蓋完畢,今年主要的任務是農村5G的覆蓋工作!農村情況比較複雜點,可能要2020年才能全部徹底覆蓋!今年我們這運營5G是肯定的,上級部門已經下達了任務!6月份5G正式要開始進行內部測試,最近公司已經開始針對公司員工進行5G專業知識的培訓教育。就在為6月份的5G內測做準備。
結合手機終端製造商來看!華為3月份就要釋出p20手機了,搭載基於巴龍5000基帶的980處理器,因為我們這裡移動的基站就是華為提供的5G裝置,華為這個時候就推出5G手機肯定是配合中國移動2019年商用做的戰略部署。可見中國移動宣佈的2019年實現商用是比較靠譜的,當然6月份如果中國移動內測,我們自動員工可以早大家一步用上5G網路,前提是要更換5G手機。同事最近大部分人也討論的比較火熱,好多人都在等華為p30上市,想早一步加入5G測試。
說到這裡,好多人覺得5G已經來到身邊了,5G說快也快,說慢也慢。快是因為確實已經來到我們身邊,起碼本人和一部分人會早早體驗到5G(其實每個地區都會早早開始5G測試,稍微有點關係都可以託關係加入5G測試,當然名額有限!我們這裡當年4G測試的時候好像只有1萬名額)。再就是5G的普及涉及到要更換手機,所以會影響大部分人不會第一時間更換,畢竟換手機是需要真金白銀的。當年4G的普及也是經歷了2、3年才真正的普及!
最後的來個總結!5G肯定不遠了,中國移動2019年年底前肯定要開始商用!中國聯通和中國電信給的商用時間表是2020年商用,雖然晚一點,但今年肯定也會推出區域性商用!估計電子控們已經蠢蠢欲動了……
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5 # 麻將258
5G網路來了,現在大部分的人都是才買的新手機,只支援4G,5G手機才開始售賣,價格又是那麼的貴,5G流量怎麼收費?工資56千的人真的很多,我想未來1到2年內,換5G手機的人很少,能佔到中國網民的8分之一就不得了了。
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6 # 苟富貴不相忘
車都有了,馬路肯定也早修好了。網路肯定會在手機之前到的,只是還未普及,目前在一些較大城市深圳、上海、成都等地做試點!
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7 # 榆林80後阿偉
5G手機有了,價格有些貴,等出現了1000多到3000多的5G手機,那時5G網路就建設的差不多了,從現在4G網路覆蓋就可以看來,估計要幾年吧。
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8 # 雲鋒金融
1G打電話,2G聊QQ,3G刷微博,4G看影片,那麼5G還有多少想象空間?
首先我們來看看,5G要滿足的三個場景:
1、增強型移動寬頻(Enhance Mobile Broadband,簡稱eMBB)--更快,更更快!
2、海量物聯網通訊 (Massive Machine Type Communication,簡稱mMTC)--萬物互聯的物聯網
3、超可靠和低延時通 (Ultra Reliable & Low Latency Communication,簡稱uRLLC)--工業自動化,自動駕駛
也就是說,5G不只是秒秒鐘下完一部電影這麼簡單了,還意味著機器將更加的自動化,什麼虛擬現實,物聯網,人工智慧,智慧城市等等一系列操作,有了更強大的5G以後,都將迎來廣闊的應用空間。
從我們身邊的每一件物體變得智慧化,到無人駕駛汽車解放雙手,再到VR和AR爆發出虛擬和現實交融的魔力,5G將滲透進我們生活的方方面面,讓我們生活的便利性和豐富性飛昇到一個難以想象的層面。
關於5G究竟有多麼重要,高通CEO莫侖科夫這麼說,“5G是一種全新的網路,它能為大量裝置提供支援。5G的誕生與電力或汽車同等重要,它將對經濟和社會產生深遠影響。”
5G的影響力大家都能想象得到。那麼拿下5G的標準,制定5G的遊戲規則,重要性可想而知——不僅能夠透過收專利費財源廣進,更能夠打破全球通訊格局。
前段時間大家還在被“聯想5G標準投票“事件刷屏,一群不明真相的圍觀群眾紛紛噴聯想。那麼真相是什麼?
要知道真相,我們至少先得明白聯想5G投票到底投的是什麼東西吧?
目前可供5G選擇的編碼方案只有3種:
1、美國高通為首主推的LDPC技術
2、中國華為為首主推的Polar技術
3、歐洲法國企業為首主推的Turbo
而5G技術在上文講的三個場景裡,還分為控制通道編碼和資料通道編碼兩個標準,編碼又有長碼和短碼之分。目前還處在制定第一個場景eMBB的標準上。伴隨我們從3G到4G的Turbo碼由於種種原因,在5G時代遇到瓶頸,最先撲街,所以只剩下LDPC和Polar一決高下。
該在這場看不見硝煙的戰爭裡,編碼技術優勢是一回事,綜合實力和利益糾葛又是一回事。
在資料通道編碼的長短碼方案上,LDPC較為成熟,專利成本低,贏得了多數投票。
在決定控制通道編碼的短碼方案上,Polar碼在會上贏得了多數支援。值得一提的是,在此編碼投票上,華為的老對手中興,在手機市場上的競爭者小米,vivo等,以及海峽對岸的臺灣同胞聯發科,宏基,臺灣國立大學等都給予了巨大的支援。此編碼方案能最終入選,體現了中國日益強大的國力,以及中華民族走向團結的心。
說到底,中國在全球通訊行業的地位已經從受人欺辱,到跟班歐美,再到如今獨領風騷。但是我們也看到,缺乏領先技術,就難免處處受制於人。
5G標準之爭才剛剛開始,未來大家還會要針對mMTC和uRLLC這兩個場景的編碼方案做投票決議。暗潮湧動之下是各國在技術實力,凝聚力,話語權等綜合實力的較量。
雖然在國家03專項支援之下,中國在通訊標準的軟體實力上已經處於領先地位,但是在晶片射頻等硬體方面依然不容樂觀。
未來,中國將透過03專項的努力,在2020年到來時成為新一代行動通訊產業全球領跑者之一。中國將以運營商為龍頭,以應用帶動系統,以系統帶動裝置,以裝置帶動終端,以終端帶動晶片,同時把軟體、天線、儀表這些薄弱環節帶動起來。
我們不得不加大推進力度,攻堅克難,加快核心技術的突破,拿出更強的實力,才有可能在2020年到來時,站上5G時代的制高點,一覽眾山小。
回覆列表
前一段時間自己一直在做某市的5G試點專案,對5G的無線接入網相關技術有了更深入的認識。因此,希望透過無線接入網為線索(行話叫錨點),幫大家梳理一下無線側接入網+承載網+核心網的架構,這裡以接入網為主,其他兩個網路的很多技術細節由於筆者研究的並不足夠深入,因此以幫助大家入門為主。
在我們正式講解之前,我想透過這張網路簡圖幫助大家認識一下全網的網路架構,透過對全網架構的瞭解,將方便您對後面每一塊網路細節的理解。
這張圖分為左右兩部分,右邊為無線側網路架構,左邊為固定側網路架構。
無線側:手機或者集團客戶透過基站接入到無線接入網,在接入網側可以透過RTN或者IPRAN或者PTN解決方案來解決,將訊號傳遞給BSC/RNC。在將訊號傳遞給核心網,其中核心網內部的網元透過IP承載網來承載。
固網側:家客和集客透過接入網接入,接入網主要是GPON,包括ONT、ODN、OLT。訊號從接入網出來後進入都會網路,都會網路又可以分為接入層、匯聚層和核心層。BRAS為都會網路的入口,主要作用是認證、鑑定、計費。訊號從都會網路走出來後到達骨幹網,在骨幹網處,又可以分為接入層和核心層。其中,移動叫CMNET、電信叫169、聯通叫163。
固網側和無線側之間可以透過光纖進行傳遞,遠距離傳遞主要是有波分產品來承擔,波分產品主要是透過WDM+SDH的升級版來實現對大量訊號的承載,OTN是一種訊號封裝協議,透過這種訊號封裝可以更好的在波分系統中傳遞。
最後訊號要透過防火牆到達INTERNET,防火牆主要就是一個NAT,來實現一個地址的轉換。這就是整個網路的架構。
看完宏觀的架構,讓我們深入進每個部分,去深入解讀一下吧。
由於我們的手機打電話或者上網時,訊號首先抵達的就是無線接入網,因此這裡我們從無線接入網開始談起。
什麼是無線接入網?
首先大家看一下這個簡化版的行動通訊架構圖:
無線接入網,也就是通常所說的RAN(Radio Access Network)。
簡單地講,就是把所有的手機終端,都接入到通訊網路中的網路。
大家耳熟能詳的基站(BaseStation),就是屬於無線接入網(RAN)。
無線基站
雖然我們從1G開始,歷經2G、3G,一路走到4G,號稱是技術飛速演進,但整個通訊網路的邏輯架構,一直都是:手機→接入網→承載網→核心網→承載網→接入網→手機。
通訊過程的本質,就是編碼解碼、調製解調、加密解密。
要做的事情就這麼多,各種裝置各司其職,完成這些事情。
通訊標準更新換代,無非是裝置改個名字,或者挪個位置,功能本質並沒有變化。
基站系統,乃至整個無線接入網系統,亦是如此。
一個基站,通常包括BBU(主要負責訊號調製)、RRU(主要負責射頻處理),饋線(連線RRU和天線),天線(主要負責線纜上導行波和空氣中空間波之間的轉換)。
基站的組成部分
在最早期的時候,BBU,RRU和供電單元等裝置,是打包塞在一個櫃子或一個機房裡的。
基站一體化
後來,慢慢開始發生變化。
怎麼變化呢?通訊磚家們把它們拆分了。
首先,就是把RRU和BBU先給拆分了。
硬體上不再放在一起,RRU通常會掛在機房的牆上。
BBU有時候掛牆,不過大部分時候是在機櫃裡。
機櫃裡的BBU
再到後來,RRU不再放在室內,而是被搬到了天線的身邊(所謂的“RRU拉遠”),也就是分散式基站DBS3900,我們的餘承東Quattroporte當年在聖無線的時候就是負責這方面變革的專家,該產品一出解決了歐洲運營商的剛需,為開啟歐洲市場立下了汗馬功勞。
天線+RRU
這樣,我們的RAN就變成了D-RAN,也就是Distributed RAN(分散式無線接入網)。
這樣做有什麼好處呢?
一方面,大大縮短了RRU和天線之間饋線的長度,可以減少訊號損耗,也可以降低饋線的成本。
另一方面,可以讓網路規劃更加靈活。畢竟RRU加天線比較小,想怎麼放,就怎麼放。
說到這裡,請大家注意:通訊網路的發展演進,無非就是兩個驅動力,一是為了更高的效能,二是為了更低的成本。
有時候成本比效能更加重要,如果一項技術需要花很多錢,但是帶來的回報少於付出,它就很難獲得廣泛應用。
RAN的演進,一定程度上就是成本壓力帶來的結果。
在D-RAN的架構下,運營商仍然要承擔非常巨大的成本。因為為了擺放BBU和相關的配套裝置(電源、空調等),運營商還是需要租賃和建設很多的室內機房或方艙。
大量的機房=大量的成本
於是,運營商就想出了C-RAN這個解決方案。
C-RAN,意思是Centralized RAN,集中化無線接入網。這個C,不僅代表集中化,還代表了別的意思:
相比於D-RAN,C-RAN做得更絕。
除了RRU拉遠之外,它把BBU全部都集中關押起來了。關在哪了?中心機房(CO,Central Office)。
這一大堆BBU,就變成一個BBU基帶池。
C-RAN這樣做,非常有效地解決了前文所說的成本問題。
可能在沒有接觸一線業務的時候,我們總以為裝置執行後,運營商大量的前都用到了網路裝置的維護中,但透過前期的勘測,我才瞭解到,運營商支援最大的成本不是通訊裝置維護,也不是僱傭維護人員,而是電費!
在整個行動通訊網路中,基站的能耗佔比大約是……
72%
在基站裡面,空調的能耗佔比大約是……
56%
傳統方式機房的功耗分析
採用C-RAN之後,透過集中化的方式,可以極大減少基站機房數量,減少配套裝置(特別是空調)的能耗。
若干小機房,都進了大機房
機房少了,租金就少了,維護費用也少了,人工費用也跟著減少了。這筆開支節省,對飽受經營壓力之苦的運營商來說,簡直是久旱逢甘霖。
另外,拉遠之後的RRU搭配天線,可以安裝在離使用者更近距離的位置。距離近了,發射功率就低了。
低的發射功率意味著使用者終端電池壽命的延長和無線接入網路功耗的降低。說白了,你手機會更省電,待機時間會更長,運營商那邊也更省電、省錢!
更重要一點,除了運營商可以省錢之外,採用C-RAN也會帶來很大的社會效益,減少大量的碳排放(CO2)。
此外,分散的BBU變成BBU基帶池之後,更強大了,可以統一管理和排程,資源調配更加靈活!
C-RAN下,基站實際上是“不見了”,所有的實體基站變成了虛擬基站。
所有的虛擬基站在BBU基帶池中共享使用者的資料收發、通道質量等資訊。強化的協作關係,使得聯合排程得以實現。小區之間的干擾,就變成了小區之間的協作(CoMP),大幅提高頻譜使用效率,也提升了使用者感知。
多點協作傳輸(CoMP,Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)是指地理位置上分離的多個傳輸點,協同參與為一個終端的資料(PDSCH)傳輸或者聯合接收一個終端傳送的資料(PUSCH)。
此外,BBU基帶池既然都在CO(中心機房),那麼,就可以對它們進行虛擬化了!
虛擬化,就是網元功能虛擬化(NFV)。簡單來說,以前BBU是專門的硬體裝置,非常昂貴,現在,找個x86伺服器,裝個虛擬機器(VM,Virtual Machines),執行具備BBU功能的軟體,然後就能當BBU用啦!
這樣又可以幫客戶節省好多的經費,不過這項技術短期內主要還是應用於核心網的網元中,前一段時間刷屏的亞馬遜上銷售的僅需每月90美元的核心網裝置,就是利用這項核心技術。具體的我們留到後面再說,這裡讓我們繼續聚焦於接入網。
到了5G時代,接入網又發生了很大的變化。
在5G網路中,接入網不再是由BBU、RRU、天線這些東西組成了。而是被重構為以下3個功能實體:
CU(Centralized Unit,集中單元)DU(Distribute Unit,分佈單元)AAU(Active Antenna Unit,有源天線單元)CU:原BBU的非實時部分將分割出來,重新定義為CU,負責處理非實時協議和服務。
AAU:BBU的部分物理層處理功能與原RRU及無源天線合併為AAU。
DU:BBU的剩餘功能重新定義為DU,負責處理物理層協議和實時服務。
簡而言之,CU和DU,以處理內容的實時性進行區分。
簡單來說,AAU=RRU+天線
如果還不太清楚,我們看一下下面這張圖:
注意,在圖中,EPC(就是4G核心網)被分為New Core(5GC,5G核心網)和MEC(行動網路邊界計算平臺)兩部分。MEC移動到和CU一起,就是所謂的“下沉”(離基站更近)。
核心網部分功能下沉
之所以要BBU功能拆分、核心網部分下沉,根本原因,就是為了滿足5G不同場景的需要。
5G是一個“萬金油”網路,除了網速快之外,還有很多的特點,例如時延低、支援海量連線,支援高速移動中的手機,等等。
不同場景下,對於網路的特性要求(網速、時延、連線數、能耗...),其實是不同的,有的甚至是矛盾的。
例如,你看高畫質演唱會直播,在乎的是畫質,時效上,整體延後幾秒甚至十幾秒,你是沒感覺的。而你遠端駕駛,在乎的是時延,時延超過10ms,都會嚴重影響安全。
所以,把網路拆開、細化,就是為了更靈活地應對場景需求。
說到這裡,就要提到5G的一個關鍵概念——「切片」。
切片,簡單來說,就是把一張物理上的網路,按應用場景劃分為N張邏輯網路。不同的邏輯網路,服務於不同場景。
不同的切片,用於不同的場景
網路切片,可以最佳化網路資源分配,實現最大成本效率,滿足多元化要求。
可以這麼理解,因為需求多樣化,所以要網路多樣化;因為網路多樣化,所以要切片;因為要切片,所以網元要能靈活移動;因為網元靈活移動,所以網元之間的連線也要靈活變化。
所以,才有了DU和CU這樣的新架構。
依據5G提出的標準,CU、DU、AAU可以採取分離或合設的方式,所以,會出現多種網路部署形態:
回傳、中傳、前傳,是不同實體之間的連線
上圖所列網路部署形態,依次為:
① 與傳統4G宏站一致,CU與DU共硬體部署,構成BBU單元。
② DU部署在4G BBU機房,CU集中部署。
④ CU與DU共站集中部署,類似4G的C-RAN方式。
這些部署方式的選擇,需要同時綜合考慮多種因素,包括業務的傳輸需求(如頻寬,時延等因素)、建設成本投入、維護難度等。
舉個例子,如果前傳網路為理想傳輸(有錢,光纖直接到天線那邊),那麼,CU與DU可以部署在同一個集中點。如果前傳網路為非理想傳輸(沒錢,沒那麼多光纖),DU可以採用分散式部署的方式。
再例如,如果是車聯網這樣的低時延要求場景,你的DU,就要想辦法往前放(靠近AAU部署),你的MEC、邊緣雲,就要派上用場。
好了,透過前面的講解,我們應該已經大體對5G接入網的概念有了一定程度地瞭解,那麼接下來我們再來簡單地談一談5G承載網。
二、5G承載網
有同學就問,5G不僅僅只在接入網有變化,在即將到來的5G時代,5G的承載網和傳送網會是個什麼樣子,會採用什麼黑科技?
業界有一句話,就是承載先行。這也體現了承載網的重要性,為什麼說它重要呢?因為承載網是基礎資源,必須先於無線網部署到位。前面我們提到過5G的主要優點,總結而言,就三個:
1Gbps的使用者體驗速率:eMBB毫秒級的延遲:uRLLC百萬級/k㎡的終端接入:mMTC5G想要滿足以上應用場景的要求,承載網是必須要進行升級改造的。
注意!劃重點啦!下面這段文字很重要!
在5G網路中,之所以要功能劃分、網元下沉,根本原因,就是為了滿足不同場景的需要。前面再談接入網的時候,我們提到了前傳、回傳等概念說的就是承載網。因為承載網的作用就是把網元的資料傳到另外一個網元上。
這裡我們再來具體看看,對於前、中、回傳,到底怎麼個承載法。
首先看前傳(AAU↔DU)。主要有三種方式:
第一種,光纖直連方式。
每個AAU與DU全部採用光纖點到點直連組網,如下圖:
這就屬於典型的“土豪”方式了,實現起來很簡單,但最大的問題是光纖資源佔用很多。隨著5G基站、載頻數量的急劇增加,對光纖的使用量也是激增。
所以,光纖資源比較豐富的區域,可以採用此方案。
第二種,無源WDM方式。
將彩光模組安裝到AAU和DU上,透過無源裝置完成WDM功能,利用一對或者一根光纖提供多個AAU到DU的連線。如下圖:
什麼是彩光模組?
光復用傳輸鏈路中的光電轉換器,也稱為WDM波分光模組。不同中心波長的光訊號在同一根光纖中傳輸是不會互相干擾的,所以彩光模組實現將不同波長的光訊號合成一路傳輸,大大減少了鏈路成本。
採用無源WDM方式,雖然節約了光纖資源,但是也存在著運維困難,不易管理,故障定位較難等問題。
第三種,有源WDM/OTN方式。
在AAU站點和DU機房中配置相應的WDM/OTN裝置,多個前傳訊號透過WDM技術共享光纖資源。如下圖:
這種方案相比無源WDM方案,組網更加靈活(支援點對點和組環網),同時光纖資源消耗並沒有增加。
看完了前傳,我們再來看看中傳(DU↔CU)和回傳(CU以上)。
由於中傳與回傳對於承載網在頻寬、組網靈活性、網路切片等方面需求是基本一致的,所以可以使用統一的承載方案。
主要有兩種方案:
分組增強型OTN+IPRAN利用分組增強型OTN裝置組建中傳網路,回傳部分繼續使用現有IPRAN架構。
端到端分組增強型OTN中傳與回傳網路全部使用分組增強型OTN裝置進行組網。
這裡我們僅僅對承載網做了最簡單的講解,至於承載網中採用的FlexE分片技術、減低時延的技術、SDN架構等等想了解的小夥伴建議自己查一查。
最後對5G承載網做一下總結:
架構:核心層採用Mesh組網,L3逐步下沉到接入層,實現前傳回傳統一。分片:支援網路FlexE分片SDN:支援整網的SDN部署,提供整網的智慧動態管控。頻寬:接入環達到50GE以上,匯聚環達到200GE以上,核心層達到400GE。三、5G核心網
由於核心網是我認為最難的一塊網路,涉及的產品非常多,實話說我也還沒有理解透,因此這裡採用從2G到5G核心網演進的方式,幫助大家初步瞭解核心網。尤其會重點說一說,馬上進入5G時代了,我們的核心網究竟會變成什麼樣子。
2G的核心網裝置,是這樣的:
2G核心網裝置
大大寬寬的機櫃,有好幾層機框,然後每層機框插了很多的單板。單板很薄很輕,面板是塑膠的,很容易壞。
這個裝置,名字就叫MSC(Mobile Switching Center),移動交換中心。
我們來看看當時的網路架構圖:
2G網路架構
可以看出來,組網非常簡單,MSC就是核心網的最主要裝置。HLR、EIR和使用者身份有關,用於鑑權。
注意:之所以圖上面寫的是“MSC/VLR”,是因為VLR是一個功能實體,但是物理上,VLR和MSC是同一個硬體裝置。相當於一個裝置實現了兩個角色,所以畫在一起。HLR/AUC也是如此,HLR和AUC物理合一。
後來,到了2.5G。是的沒錯,2G和3G之間,還有一個2.5G——就是GPRS。
在之前2G只能打電話發簡訊的基礎上,有了GPRS,就開始有了資料(上網)業務。
於是,核心網有了大變化,開始有了PS核心網。PS,Packet Switch,分組交換,包交換。
紅色部分為PS交換
SGSN:Serving GPRS Support Node,服務GPRS支援節點
GGSN:Gateway GPRS Support Node,閘道器GPRS支援節點
SGSN和GGSN都是為了實現GPRS資料業務
很快,基站部分跟著變,2.5G到了3G,網路結構變成了這樣:
(為了簡單,HLR等網元我就沒畫了)
3G基站,由RNC和NodeB組成。
到了3G階段,裝置商的硬體平臺進行徹底變革升級。
機架內部
(單板比2G重,而且面板都是金屬的)
機框後側
(主要是提供網線、時鐘線、訊號線介面)
大家不要小看了硬體平臺,實際上,就像最開始華為的C&C08、中興的ZXJ10一樣,裝置商自家的很多不同業務的裝置,都是基於同一個硬體平臺進行開發的。不可能每個裝置都單獨開發硬體平臺,既浪費時間和精力,又不利於生產和維護。
穩定可靠且處理能力強大的硬體平臺,是產品的基石。
3G除了硬體變化和網元變化之外,還有兩個很重要的思路變化。其中之一,就是IP化。
以前是TDM電路,就是E1線,中繼電路。
粗重的E1線纜
IP化,就是TCP/IP,乙太網。網線、光纖開始大量投入使用,裝置的外部介面和內部通訊,都開始圍繞IP地址和埠號進行。
硬體平臺上的光纖
第二個思路變化,就是分離。
具體來說,就是網元裝置的功能開始細化,不再是一個裝置整合多個功能,而是拆分開,各司其事。
在3G階段,是分離的第一步,叫做承載和控制分離。
在通訊系統裡面,說白了,就兩個(平)面,使用者面和控制面。如果不能理解兩個面,就無法理解通訊系統。
使用者面,就是使用者的實際業務資料,就是你的語音資料,影片流資料之類的。
而控制面,是為了管理資料走向的信令、命令。
這兩個面,在通訊裝置內部,就相當於兩個不同的系統,
2G時代,使用者面和控制面沒有明顯分開。3G時代,把兩個面進行了分離。
接著,SGSN變成MME,GGSN變成SGW/PGW,也就演進成了4G核心網:
4G LTE網路架構
(注意,基站裡面的RNC沒有了,為了實現扁平化,功能一部分給了核心網,一部分給了eNodeB)
MME:Mobility Management Entity,移動管理實體
SGW:Serving Gateway,服務閘道器
PGW:PDN Gateway,PDN閘道器
演進到4G核心網之前,硬體平臺也提前升級了。
華為的USN系列,開始啟用ATCA/ETCA平臺(後來MME就用了它),還有UGW平臺(後面PGW和SGW用了它,PGW和SGW物理上是一體的)。
中興ATCA機框
ATCA:Advanced Telecom Computing Architecture,先進電信計算架構
ETCA:enhanced ATCA,增強型ATCA
中興xGW(T8000)硬體平臺
其實就是一個大路由器
在3G到4G的過程中,IMS出現了,取代傳統CS(也就是MSC那些),提供更強大的多媒體服務(語音、圖片簡訊、影片電話等)。IMS,使用的也主要是ATCA平臺。
前面所說的V3平臺,實際上很像一個電腦,有處理器(MP單板),有網絡卡(乙太網介面卡,光纖介面卡)。而V4的ATCA平臺,更像一臺電腦了,前面你也看到了,名字就叫“先進電信計算平臺”,也就是“電信伺服器”嘛。
確切說,ATCA裡面的業務處理單板,本身就是一臺單板造型的“小型化電腦”,有處理器、記憶體、硬碟,我們俗稱“刀片”。
ATCA業務處理板——“刀片”
(沒找到中興的,只能放個華為的)
既然都走到這一步,原來的專用硬體,越做越像IT機房裡面的x86通用伺服器,那麼,不如干脆直接用x86伺服器吧。
於是乎,虛擬化時代,就到來了。
虛擬化,就是網元功能虛擬化(Network Function Virtualization,NFV)。
說白了,硬體上,直接採用HP、IBM等IT廠家的x86平臺通用伺服器(目前以刀鋒伺服器為主,節約空間,也夠用)。
軟體上,裝置商基於openstack這樣的開源平臺,開發自己的虛擬化平臺,把以前的核心網網元,“種植”在這個平臺之上。
網元功能軟體與硬體實體資源分離
注意了,虛擬化平臺不等於5G核心網。也就是說,並不是只有5G才能用虛擬化平臺。也不是用了虛擬化平臺,就是5G。
按照慣例,裝置商先在虛擬化平臺部署4G核心網,也就是,在為後面5G做準備,提前實驗。
硬體平臺,永遠都會提前準備。
好了,上面說了5G核心網的硬體平臺,接下來,我們仔細說說5G核心網的架構。
到了5G,網路邏輯結構徹底改變了。
5G核心網,採用的是SBA架構(Service Based Architecture,即基於服務的架構)。名字比較好記,呵呵…
SBA架構,基於雲原生構架設計,借鑑了IT領域的“微服務”理念。
把原來具有多個功能的整體,分拆為多個具有獨自功能的個體。每個個體,實現自己的微服務。
單體式架構(Monolithic)→ 微服務架構(Microservices)
這樣的變化,會有一個明顯的外部表現,就是網元大量增加了。
紅色虛線內為5G核心網
除了UPF之外,都是控制面
這些網元看上去很多,實際上,硬體都是在虛擬化平臺裡面虛擬出來的。這樣一來,非常容易擴容、縮容,也非常容易升級、割接,相互之間不會造成太大影響(核心網工程師的福音)。
簡而言之,5G核心網就是模組化、軟體化。
5G核心網之所以要模組化,還有一個主要原因,就是為了“切片”。
很多人覺得“切片”很難,其實並非如此。
切片,就是“多種人格”。同一樣東西,具有不同的特性,以應對不同的場景,也有點像“瑞士軍刀”。
5G是一個天下一統的網路,通吃所有使用者。設計之初,就需要它應對各種需求。
既然網路用途不同,當然要見招拆招。以一個死板的固定網路結構去應對,肯定是不行的。只有拆分成模組,靈活組隊,才能搞定。
網路切片
例如,在低時延的場景中(例如自動駕駛),核心網的部分功能,就要更靠近使用者,放在基站那邊,這就是“下沉”。
部分核心網功能,“下沉”到了MEC
下沉不僅可以保證“低時延”,更能夠節約成本,所以,是5G的一個殺手鐧。
以上,就是從2G到5G,核心網整個的演進過程和思路。並不難理解吧?
簡單概括,就是拆分、拆分、再拆分,軟體、軟體、更軟體。
在將來,核心網的硬體和IT行業的硬體一樣。而核心網的軟體,就變成手機上面的app一樣。