5G网络需求和架构PPT.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,#,5G,网络架构和需求,1,2,5G,网络技术特点,5G,网络架构,1,2,5G,网络对承载网的需求,3,3,5G,业务场景及指标,3,大应用场景,8,个,KPI,指标,网络,流量密度,连接数密度,时延,移动性,能效,用户体验速率,频谱效率,峰值,速率,4G,0.1Mbps/m2,10,万,/km,2,空口,10ms,350Km/h,1,倍,10Mbps,1,倍,1Gbps,5G,10Mbps/m,2,100,万,/k,m,2,空口,1ms,500Km/h,100,倍提升,100M-1Gbps,3-5,倍提升,20Gbps,4,移动多媒体,交互类高清视频,增强移动宽带,eMBB,海量机器类,通信,mMTC,超高可靠,低时延通信,uMTC,承 载 需 求,高速率，大带宽,超高时钟精度,网络架构扁平化，虚拟化，可编程化,海量连接,时延不敏感,带宽较小,超低时延要求,前传承载（暂不确定，可能会在空口处理）,智慧银行,智慧证券,智能电网,环境监测,车队管理,智能家居,移动医疗,AR/VR,应用,云端办公,智能交通,大容量,单用户,10Gbps,吞吐量,低时延,空口时延,1ms,端到端时延,5ms,大连接,1000K/,平方公里,三大场景对承载网的需求,5,5G,业务差异化的切片需求,5G,业务在,KPI,差异化的需求明显，对网络的安全性也提出了更高的要求,.,5G,网络分片的目的在于通过分片实现差异化的服务，保证每种业务都能根据其业务特点得到最佳服务。,同时分片有助于设备和存储资源的安全管理。,来源：,5G-Service-Guaranteed-Network-Slicing-Whitepaper,6,5G,网络技术特点,5G,网络架构,1,2,5G,网络对承载网的需求,3,5G RAN,功能重新划分,RRU,BBU,4G,RRU/AAU,BBU,10Gbps 20MHz,RRU/AAU,高层,低层,传统,CPRI,接口采用静态配置，,10G,光模块可以解决大部分场景,RRU/AAU,DU,CU,eCPRI,eCPRI,eCPRI,MidHaul,5G,时代带宽需求高达数百,G,到,Tbps,，需要引入,eCPRI,降低传输带宽,基带部分功能上移，大幅降低光纤带宽需求,控制面集中，为多业务提供灵活的扩展能力，为,mMTC,提供高效的处理能力,通过采用,MEC,边缘计算等技术，满足,uRLLC,业务对超低时延的需求,几十,Gpbs 100MHz,几百,Gbps1Tbps 100MHz,5G,5G,5G,CPRI,7,5G RAN,功能重新划分,Split A,Split B,Split C,Split D,Split E,8,9,5G,网络架构的变化,DU,归属几个,CU,：,1,个,DU,间有没有直连需求：无,CU,间有没有直连需求：有,CU,连接到多少个,UP,、,CP,：多个,5G RAN,部署方式,对于,5G,网络，,ITU-T,已经明确了,CU,和,DU,逻辑分离的架构。在实际部署中存在分离部署和不分离部署两种方案。分离部署的方式将带来承载传送网络的重新划分，其中：,AAU,和,DU,之间属于前传段；,DU,和,CU,之间属于中传段；,CU,之上属于回传段。目前对于,5G RAN,的部署方式主要包括,D-RAN,、,C-RAN,、,CU,云化部署三种,.,D-RAN,传统方式部署，组网部署简单；,C-RAN,部署方式下,BBU,集中部署，主要可节省站点机房；,CU,云化部署,实现,边缘计算、智能运维。,D-RAN,、,C-RAN,和,CU,云化这三种部署方式也应根据具体场景选择合理的部署方式。,10,11,5G,网络云化,5G,网络的云化，包括核心网的云化以及接入的云化以及控制的云化，接入和控制的云化能够实现网络的集约化管理和更高效的网络资源调用。,多个移动网络的协同，也需要网络云化。,基于,SDN/NFV,技术，实现网络的云化。,12,5G,核心网下沉,维护最优,时延最优,体验最优,核心,接入,Edge DC,Local DC,Central DC,mMTC,特征：大连接,应用：智能抄表等,NB-IOT,类,汇聚,省干,eMBB,特征：大吞吐量,应用：手机类等,uRLLC,特征：低时延、,MEC,局部存储及计算,应用：,AR/VR,、自动驾驶等,IOT,应用网关下移，协同就近转发，流量本地终结，去中心化趋势明显,核心网下沉是需要满足某些特殊业务需求，由于业务对带宽和时延的要求不同，云业务处理将逐步采用分布式部署，比如工业物联网和车联网的低时延业务、,AR/VR,业务等。,5G,设备形态及部署的不确定性,13,7,DU,CU,UP,CP,RAN,CN,1,2,3,4,6,UE,AAU,5,DU,：,DU,池组化还是堆叠？不确定,池组化,DU,能够带多少基站？不确定,DU,中传接口速率？不确定,CU,：,CU,能够带多少基站？不确定,CU,是专用设备，还是云化设备？不确定,CP,：,是否云化？应该是,是否集中？应该是,UP,：,是否云化？不确定,是否集中？随应用场景不同而不同,基于基础架构的,5G,网元部署特点,14,面向基础架构进行网络架构设计,DU,小集中：,POP,点,CU,高于,DU,：汇聚点或核心点，特殊情况下在,AAU,站点,UP,：汇聚点,/,核心点,/,区域（省）集中，按功能和需求,CP,：区域（省）集中或本地核心,核心节点,汇聚节点,POP,点,末端点,CU,DU,CU,DU,DU,DU,CU,DU,CU,DU,CU,AAU,AAU,DU,AAU,UP,UP,UP,CP,省集中,IP,承载,B,网,15,5G,网络技术特点,5G,网络架构,1,2,5G,网络对承载网的需求,3,16,关键需求（,1,）,-,网络带宽,CPRI,是个企业联盟，不是标准化组织,eCPRI,规范不是非常精确，厂商的自主性大一些：不能解耦,表中的带宽是与空口带宽、天线、业务量相关，是变化的。,25Gbps,可能是主流,eCPRI,可能会导致基站成本变化,前传：,100MHz,、,64MIMO,、,256QAM,、,16/8,流,17,关键需求（,1,）,-,网络带宽,5G,低频基站带宽需求：,假设取得,3.4G,3.5G,频谱资源，带宽,100MHz,，,64T MIMO,单小区的峰值带宽约,5G,单站（,3,小区）均值带宽约,3G,5G,高频基站带宽需求,20Gbps:,回传带宽主要与频率宽度和天线有关，高频点可用频率带宽会更宽，因此回传带宽会更大,单站带宽：,中传,&,回传差异：只差,PDCP,、,RRC,协议层，带宽中传带宽比回传高,10%,左右,18,关键需求（,2,）,-,时延,Critical IOT,时延要求,E2E 1ms,（空口时延），承载网很难满足,eMBB,E2E,时延要求为,10ms,，承载网要求双向时延,4ms,Massive IoT,要求最小,10ms,视频监控等,NGMN,给出了,Critical IOT,的超低时延场景：,Tactile Internet,（触摸互联网）,Remote Driving,（车联网,/,遥控驾驶）,Robot,（工业机器人）,Surgery,（远程医疗）,Category,Use case,BW,Delay,Speed,Reliability,E-MBB,AR/VR,1Gbps,10 ms,5km/h,M,High Speed Train,50Mbps,10 ms,500 km/h,L,Aircraft,15,Mbps,10 ms,1000 km/h,H,50M every where,50M,bps,10-50ms,0-120 km/h,L,Tactile,Internet,50Mbps,1 ms,5km/h,M,Mission Critical IoT,Remote Driving/Robot,/,Surgery,50k-50Mbps,1 ms,0-500 km/h,H,E-Health,10Mbps,10 ms,0-500 km/h,H,Public,Security,Massive IoT,Wearable,devices,Low(typically 1-100 kbps),Seconds to hours,0-500 km/h,L,sensor,video surveillance,300Mbps,10 ms,0-120 km/h,M,NGMN,给出了,E-MBB,的低时延场景：,AR/VR,高速列车,飞行器,50M everywhere,来源于,：,NGMN,19,关键需求（,3,）,-,高精度时间同步,标准进展：,3GPP,当前,3GPP,组织已经初步确认,5G,基本业务对时间同步的需求同,4G,一样，为,1.5us,。,标准预计,2018,年,6,月发布,。,对于,5G,的协同,业务,对时间同步精度的要求，,3GPP,还在研究中，预计要到,2019-2020,年才能发布。,精度等级,业务类型,时间精度要求,A+,MIMO&TX diversity,（无需全网支持）,32.5 ns,A,带间连续载波聚合（无需全网支持）,65 ns,B,带间非连续载波聚合（无需全网支持）,130 ns,C,TDD,基本业务,1500 ns,现有的,1588v2,技术和中国联通已经或正在部署的,1588v2,网络完全可以满足,5G,基本业务对时间同步的应用需求！,20,关键需求（,4,）,-,网络灵活性（资源动态调配）,支撑全网资源灵活调度，满足潮汐效应等导致的流量波动；,支持流量的灵活路径调整，网络负载动态均衡；,网络开放、可编程，支撑新增业务快速部署；,组播能力，灾难,/,自动驾驶等场景下，信息快速推送；,常驻人口,潮汐效应导致新增人口,潮汐效应导致减少人口,CloudBB Pool,RRU,MCE,Pool,MCE,MCE,RRU,按需灵活,归属到,BBU,BBU,灵活归属到,MCE,根据网络负载，灵活分配,BBU,、,MCE,、,GW,等资源,灵活调度任意可达,GW,GW,灵活调度任意可达,灵活调度任意可达,GW,Pool,MCE,灵活归属到,GW,21,关键需求（,5,）,-,差异化承载,5G,业务在带宽、时延、连接存在巨大差异,50ms,1ms,带宽,时延,xxKb/s,Gb/s,1,百万,/km2,x,百,/km2,连接,4G,5G,20ms,xxMb/s,业界提出以网络分片应对差异化承载,NGMN,提出的网络切片的构想：例如一个网络分片提供视频业务，一个网络分片提供,M2M,业务，一个分片提供超低时延业务等等。,NGMN_NGMN_5G_White_Paper,X,千,/km2,22,关键需求（,6,）,-,L3,需求,本地网内部集客业务,eX2,业务：,4G,时代，站间协同,X2,接口业务较低，占比,3%,，实际应用很少,5G,基站之间,eX2,系统流量（主要是站间,CA,和,CoMP,流量）一般认为是,S1,接口流量的,1020%,，时延,20ms,COMP,UL COMP,要求站间传输时延,0.4ms,，基本不可能部署,DL COMP,要求站间传输时延,4ms,，部署可能性未定,多载波聚合：,5G,初期部署可能性小，预计即使部署也仅在,BBU,小集中范围内聚合,基站宏微协同,LTE-5G,之间的流量中继,用户面不会绕行，控制面流量较小，时延容忍度相对较高,初步结论：现有需求通过汇聚点,L3,转接基本均可满足,23,