5G无线网络规划与优化（微课版）完整全套教学课件

5G无线网络规划与优化绪论www.zi-hu版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

前言●人类对通信需求的不断提升和通信技术的突破创新，推动着移动通信系统的快速演

进。5G不再只是从2G到3G再到4G的网络传输速率的提升，而是将“人-人”之间的通

信扩展到“人-网-物”3个维度的万物互联，打造全移动和全连接的数字化社会。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第2页

HUAWEI

目标●学完本课程后，您应该能：□掌握移动通信网络架构□了解移动通信网络演进过程版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第3页HUAWEI

目录1.

移动通信网络的架构2.移动通信网络的演进3.

本书内容与学习目标版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第4页

HUAWEI核心网

Regional

DCAAUA

CRANUPF/MEC/CDNUPF/UDM/IoT/OSSAAU

DRAN尾BBU中

传

网

/中

传

网线CSG区回oXC回OTN/WDMOTN/WDM无线接入网构成

：5G基站

—

gNodeB光缆/微波承载对接组网方式：DRAN(目前为主)CRAN(按需部署)云化演进：BBU分解为CU+DUCU部署在边缘数据中心，处理传统基

带高层协议DU可集中部署于边缘数据中心，可分布式部署近AAU

,处理传统基带底层协

议版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第5页

HUAWEI5G移动通信系统网络架构-无线接入网5G架构=无线接入网+承载网+核心网AAU50Gbit/sBBU/Du

50/100Gbit/s:目

晶

日DU3

回传网网OTN/WDMCU/UPF/MEC/CDN无线接入网Microwave

(微波

)CentralDCEdgeDC承载网杰>

圆400Gbit/s网200/40OGbit/s前

传

网AMF/SMF/gNodeB网COREPEAAUASGRSG0xC来无线接入网-组成与组网方式●

网元：仅

一

种

——5G基站(gNodeB

)。

它主要通过光缆等有线介质与承载网设备对

接，特殊场景下也采用微波等无线方式与承载网设备对接。●

组网方式：□集中式无线接入网(Centralized

Radio

Access

Network,CRAN

):

基带单元(Baseband

Unit

,

BBU

)

集中部署后与有源天线单元(Active

Antenna

Unit,AAU)之间采用光纤连接，距离较远，因而对光纤的需求很大，部分场景下需要引入波分前传。□分布式无线接入网(Distributed

Radio

Access

Network,DRAN):BBU和AAU采用光纤直连方

案。□国内运营商目前的策略是以DRAN

为主，CRAN

按需部署。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第6页

HUAWEI无线接入网-云化演进●

云化演进：BBU可能会分解成集中单元(Centralized

Unit

,CU

)

和分布单元

(DistributedUnit,DU)两

部

分

。□CU云化后会部署在边缘数据中心，负责处理传统基带单元的高层协议；□DU可以集中部署在边缘数据中心或者分布式部署在靠近AAU侧

，负责处理传统基带单元

的底层协议。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第7页HUAWEI5G移动通信系统网络架构-承载网5G架构=无线接入网+承载网+核心网承载网>

功

能

：·

连接基站与核心网设备·

转发数据，满足指标要求结构：物理层次：前传+中传+回传

逻辑层次：管理+控制+转发版

权

所

有

◎

浙

江

华

为

通

信

技

术

有

限

公

司

第8页

HUAWEI核心网

Regional

DCUPF/MEC/CDN200/400Gbit/s回传网纪RSGCentral

DCAMF/SMF/UPF/UDM/IoT/OSS400Gbit/s密承载网AAU来

CRAN前

传网50Gbit/s

BBU/Du.50/100Gbit/sAAU

BBU星DUAAUMicrowave(微波)gNodeBEdgeDCCU/UPF/MEC/CDN区OTN/WDMCRAN(按需部署)网区OTN/WDM区回OTN/WDMAAUDRAN无线接入网网OXC中

传

网

/申

传

网回OXCCOREPEASGCSG承载网-功能●

功

能

：。承载网由光缆互连承载网设备，通过IP路由协议、故障检测技术、保护倒换技术等实现

相应的逻辑功能。□承载网的主要功能是连接基站与基站、基站与核心网，提供数据的转发功能，并保证数

据转发的时延、速率、误码率、业务安全等指标满足相关的要求。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第9页HUAWEI承载网的结构划分-物理层●

结

构

：5G承载网的结构可以从物理层次和逻辑层次两个维度进行划分。●

从物理层次划分时，承载网被分为□前传网(CRAN

场景下AAU到DU/BBU之间),是50Gbit/s或100Gbit/s组成的环形网络。□中传网(DU

到CU之间

):BBU云化演进，

cu和DU分离部署之后才有。是50Gbit/s或100Gbit/s组成的环形网络

。□回传网(

CU/BBU

到核心网之间)。可借助波分设备实现大带宽长距离传输。如图1-1所示：■下层两个环是波分环，具备大颗粒、长距离传输的能力·

上层3个环是IP无线接入网(IPRadioAccessNetwork,IPRAN)/

分组传送网(PacketTransportNetwork,PTN)

环，具备灵活转发的能力■上下两种环配合使用，实现承载网的大颗粒、长距离、灵活转发功能。■回传网是200Gbit/s或400Gbit/s组成的环形网络。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第10页承载网的结构划分-逻辑层●从逻辑层次划分时，承载网被分为三个逻辑平面□管理平面：完成承载网控制器对承载网设备的基本管理功能□控制平面：完成承载网转发路径(即业务隧道)的规划和控制□转发平面：完成基站之间、基站与核心网之间用户报文的转发功能版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第11页承载网的构成(1)基站侧网关(Cell

Site

Gateway,CSG)

:

移动承载网络中的一种角色名称，处在接入层，负责基站接入。(2)汇聚侧网关(Aggregation

Site

Gateway,ASG)

:

移动承载网络中的一种角色名称，该角色位于汇聚层，负责对移

动承载网络接入层海量CSG业务流进行汇聚。(3)无线业务侧网关(Radio

Service

Site

Gateway,RSG):承载网络中的一种角色名称，处在汇聚层，连接无线控制

器。(4)运营商边界路由器(CORE

Provider

Edge

Router

,CORE

PER):

运营商边缘路由器，由服务提供商提供的边缘设备。(5)光传送网(Optical

Transport

Network,OTN)

:通过光信号传输信息的网络。(

6

)

波

分

复

用(Wavelength

Division

Multiplexing,WDM)

:一种数据传输技术，不同的光信号由不同波长承载，并复

用在一根光纤上传输。(7)光交叉连接(Optical

Cross-Connect,oXC)

:

一种用于对高速光信号进行交换的技术，通常应用于光Mesh

网络中

(网状互连的网络)。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第12页核心网功能：数据转发、运营商

计费、策略控制特

点：控制和承载分离

>

构

成：·

控

制面

：AMF+SMF+UDM+PCF+AUSF·

用

户

面

：UPF版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第13页

HUAWEI5G移动通信系统网络架构AAUA前

传网AAUCRANEdge

DCCU/UPF/MEC/CDN网

回OXCOTN/WDMAAU50Gbit/s

BBU/DU50/100Gbit/si线中

传

网

/

回

传

网无线接入网DRANMicrowave

(

微

波)gNodeB200/400Gbit/s回

传

网网OTN/WDM核心网

Regional

DC

Central

DC回网OTN/WDM星AAUAMF/SMF/UPF/UDM/IoT/OSSDUAAU回OxC承载网细CSG400Gbit/sUPF/MEC/CDNCOREPE层日BBUASGRSG核心网-功能与划分●功能：用于提供数据转发、运营商计费，以及针对不同业务场景的策略控制(如速率控制、

计

费

控

制

等

)

功

能

等

。●

实现：可以由传统的定制化硬件，或者云化标准的通用硬件来实现相应的逻辑功能。●

核心网中有3类数据中心(Data

Center,DC):□中心DC部署在大区中心或者各省省会城市中，□区域DC部署在地市机房中，□边缘DC部署在承载网接入机房中。□核心网设备一般放置在中心DC机房中。为了满足低时延业务的需要，会在地市和区县建立数据中

心机房。核心网设备会逐步下移至这些机房中，缩短了基站至核心网的距离，从而降低了业务的

转发时延。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第14页

HUAWEI网络架构：5G整体网络架构●核心网用户面仅有UPF一个网元设备；●

与LTE相比，5G核心网控制面的逻辑功能进行了细分，

AMF

和SMF分离为两个逻辑节点

。AUSF-NG13—UDMNG12

NG8

NG10AMF

-NG11-

SMF

-NG7-lNG14-NG15—NG2

NG4-NG3—UPF

-NG6—

DNLNG₉版权所有◎浙江华为通信技术有限公司NGi(R)ANPCF-NG5—AF第15页HUAWEIUEEPC网元功能对应NGC网络功能MME移动性管理AMF鉴权管理AUSFPDN会话管理SMFPDN-GWPDN会话管理用户面数据转发UPFSGW用户面数据转发PCRF计费及策略控制PCFHSS用户数据库UDM版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第16页

HUAWEI网

络

架

构

：NGCVs

EPC核心网的部署●

5G

核心网特点：控制和承载分离。●核心网控制面网元、用户面网元和一些运营支撑服务器等部署在中心DC中

：□

接

入

和

移

动

性

管

理

功

能(Access

and

Mobility

Management

Function,AMMF)口

会

话

管

理

功

能(SessionManagementFunction,SMF)口

用

户

面

功

能(

User

Plane

Function,UPF)、□

统

一

数

据

管

理

功

能(

Unified

Data

Management,UDM)。

其

他

服

务

器[

如

物

联

网(Internetof

Things,loT

)

应用服务器、运营支撑系统(

Operations

Support

System,oss)

服

务

器

]

等

。●核心网用户面网元根据业务需求，可以部署在区域DC中和

边缘DC中

：。区域DC可以部署核心网的UPF、

多

接

入

边

缘

计

算(Multi-access

Edge

Computing,MEC)、内

容

分

发

网

络(ContentDelivery

Network,CDN

)

等

；□

边缘

DC也

可

以

部

署UPF、MEC、CDN

,

还可以部署无线侧云化集中单元等。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司第17页HUAWEI

目录1.

移动通信网络的架构2.

移动通信网络的演进3.

本书内容与学习目标版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第18页

HUAWEI5GIMT-2020~2020全球统一

5G·

时延：1毫秒连接：1百万/km²1Gbps-20Gbps·

多样化移动宽带及物联网业务·●

移动通信每十年出现新一代技术，通过关键技术的引入，实现频谱效率和容量的成倍提升，推动新的业

务类型不断涌现4GIMT-Advanced~2010TD-LTE

及增强

FDD

LTE及增强802.16m100Mbps-1Gbps·

移动宽带业务3GIMT-2000~2000TD-SCDMAWCDMAcdma2000802.16e300kbps-80Mbps·

移

动多

媒

体

业

务版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第19页

HUAWEIIEEE10kbps-200kbps·

语音和低速数据业务移动通信系统标准演进3GPP3GPP2峰值：10-20Gbps

·

用户：0.1-1GbpsGSMIS-952G~1990……····第一代移动通信系统●

第

一

代(1st

Generation,1G)

移动通信技术：□诞生在20世纪40年代。其最初是美国底特律警察使用的车载无线电系统，主要采用大区制模拟技

术。□从1987年11月中国电信开始运营模拟移动电话业务(

TACS制式)

,2001年12月底中国移动关闭模

拟移动通信网，大哥大·

1G

系统基于模拟通信技术传输，频谱利用率低、系统安全保密性差、数据承载业务难以开

展、设备成本高、体积大、费用高等缺陷，最关键的问题是系统容量低，已不能满足日益

增长的移动用户的需求。●

为了解决这些缺陷，第二代(2nd

Generation,2G)移动通信系统应运而生。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第20页第二代移动通信系统●20世

纪80年代中期，欧洲首先推出全球移动通信系统

(

Global

System

for

Mobile

communications,GSM)

。2G

还包括IS-95CDMA、DAMPS、PDCS。GSM体制开放、技术成熟、应

用最广泛。·IS-95CDMA是北美地区的数字蜂窝标准，800MHz或1.9GHz。码分多址。分为IS-95A和IS-95B两个阶段。●2G系统的主要业务是话音，其主要特性是提供数字化的话音业务及低速数据业务。克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性能得到较大的提高，并可进行省内、省际自动漫游。●

弱点：制式、标准不统一

，难以进行全球漫游；带宽有限，无法实现高速率的数据业务，

如移动多媒体业务。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第21页

HUAWEI第三代移动通信系统●

第三代(3rd

Generation,3G

)移动通信系统：□又被国际电信联盟(International

Telecommunication

Union,ITU)

称

为IMT-2000

,

指在2000年左

右

开

始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。□IMT-2000

的标准化工作开始于1985年。●

3G系统最初有3种主流标准：□欧洲各国和日本提出的宽带码分多址(Wideband

Code

Division

Multiple

Access,WCDMA)□美国提出的码分多址接入2000(Code

Division

Multiple

Access

2000,CDMA2000)□

中

国

提出的时分同步码分多址接入(Time

Division-Synchronous

Code

Division

Multiple

Access,TD-

SCDMA

)。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第22页HUAWEI第三代移动通信系统(续)●

多址和网络技术：采用CDMA

和分组交换技术，而不是2G系统常用的TDMA

和电路交换技术。●

业

务

和

性

能

：在话音之外，提供了高质量的多媒体业务，如可变速率数据、移动视频和高

清晰图像等，实现多种信息一体化，从而能够提供快捷、方便的无线应用。●

优点：低成本、优质服务质量、高保密性及良好的安全性能等●不足(导致远远不能适应未来移动通信发展的需要):□

有WCDMA、CDMA2000

和TD-SCDMA三大分支，3种制式之间存在相互兼容的问题；□频谱利用率比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；

口速率不够高。这些不足。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第23页

HUAWEI第四代移动通信系统●2000年确定了3G国际标准之后，ITU就启动了第四代(4th

Generation,4G)移动通信的相关工

作

。●2008年，ITU开始公开征集4G标准，有3种方案成为4G标准的备选方案：□3GPP

的

长

期

演

进(

Long

Term

Evolution,LTE)□3GPP2

的超移动宽带(Ultra

Mobile

Broadband,UMB)□电气和电子工程师协会(Institute

of

Electrical

and

Electronics

Engineers,IEEE)的

WiMAX(IEEE

802.16m)●LTE最被看好，3GPP的R8开始进行LTE标准化的制定，后续在特性上进行增强和增补。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第24页第四代移动通信系统(续)·

LTE并不是真正意义上的4G技术，而是3G向

4G技术发展过程中的

一种过渡技术，也被称为

3.9G的全球化标准。●

优

点

：□采用OFDM

和MIMO

等关键技术，改进并且增强了传统无线空中接入技术。这些技术的运用，使得

LTE的峰值速率相比3G有很大的提高。□LTE技术改善了小区边缘位置用户的性能，提高了小区容量值，降低了系统的延迟，降低了网络成

本。·LTE-Advanced:2012年被正式确立为IMT-Advanced(

也

称

4G)

国际标准，包括：TD-LTE(时分

双

工

)

和LTEFDD(频分双工)两种制式。我国引领了TD-LTE的发展。

TD-LTE继承和拓展了TD-

SCDMA在智能天线、系统设计等方面的关键技术和自主知识产权，系统能力与

LTE

FDD相当

。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第25页

HUAWEI●5G网络将提供20倍于LTE的小区容量，10倍的用户体验，10分之1的空口时延●5G

网络需要同时满足eMBB(

超

大

带

宽

)

,uRLLC(超高可靠性，超低时延)和mMTC(超大连接)业务的需求版

权

所

有

◎

浙

江

华

为

通

信

技

术

有

限

公

司

第

2

6

页

HUAWEI用户体验速率DL:100MbpsUL:50Mbps频

谱

效

率3X移

动

性(500km/h)时

延Control

Plane:10msUserPlaneeMBB:4msUserPlane

uRLLC:0.5ms峰

值

速

率DL:20GbpsUL:10Gbps区域流量，10Mbps/m²网

络

能

效100X(ITU)连接数密度1M

devices/km²网络能效mMTC连接数密

度峰值速率eMBB区域流量用户体验速率频谱效率5G性能指标移动性uRLLC时延版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第27页

HUAWEI5G标准演进●5

G

从

3GPP

Release

15开

始2017Q4

Q1Release

15NSA(option3)协议冻结2018Q2

Q3

Q4Release16packageapprovalQ4

Q1Release

16

RAN1

冻

结2019Q1

Q2Q32020Q2Q3

Q4Release

15SA(option2)

协议冻结Relsase

17packageapprovalRelease

15latedrop协议冻结Release

16比原计

划推迟3个月Release

16ASN.1

发布Release

16协议冻结

目录1.

移动通信网络的架构2.移动通信网络的演进3.

本书内容与学习目标版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第28页

HUAWEI章节内容●

第1章

绪

论●(1)熟悉移动通信从1G、2G、3G、4G

到5G

的发展历程●

(

2

)

掌

握5G无线网络架构的基本组成●

第

2

章

5G

无

线网络架构●

(1)掌握传统的DRAN、CRAN

架构●

(

2

)

掌

握5G的接入网重构需求●

(

3

)

掌

握CloudRAN的架构及部署●

(

4

)

掌

握CloudRAN的应用价值●

(

5

)

掌

握NSA和SA架构的区别●第

3

章

5G空

中

接口

物

理

层●

(1

)

掌

握5G空口协议栈●

(

2

)

掌

握5G帧结构·

(

3

)

掌

握5G信道结构●

(

4

)

掌

握5G空口物理信号

·

(

5

)

掌

握5G空口物理信道●

第

4

章

MIMO

原理●

(1)掌握波束赋形流程●

(

2

)

掌

握MIM0

原理●

(

3

)

掌

握SU-MIM0

原理

·

(

4

)

掌

握MU-MIMO原理版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第29页

HUAWEI章节内容--续●

第5章5G功率控制与上下行解耦●(1)掌握5G功率控制的基本原理●(2)掌握5G上下行解耦的作用●(3)了解5G上下行解耦实现的过程●

第6章5G移动性管理●(1)掌握NSA场景移动性管理●(2)掌握SA场景连接态移动性管理●(3)了解SA场景空闲态移动性管理●(4)熟悉NR与LTE空闲态及连接态互操作版权所有◎浙江华为通信技术有限公司●

第7章5G信令流程●

(1)掌握5G信令流程基础知识●

(

2

)

掌

握5G

NSA接入和移动性管理流程●

(

3

)掌

握5G

SA接入和移动性管理流程●

第8章

5G基站勘测●

(1)了解基站勘测总体过程●

(2)掌握基站勘测用工具●

(3)熟悉基站勘测详细步骤第30页

HUAWEI章节内容--续●第9章无线传播模型介绍●(1)熟悉常见的无线电波传播模型●

(2)掌握抗衰落分集技术●第10章5G无线网络覆盖估算●

(1)掌握5G链路预算方法●(2)熟悉影响覆盖的因素●(3)掌握小区半径的计算方法●第11章5G网络测试及单站点验证●(1)掌握5G路测工具的使用方法●(2)熟悉5G单站点验证测试方法

·

(3)掌握单站点报告的撰写方法●第12章

5G

RF优化●

(1)掌握5G

RF优化分析思路●(2)熟悉5G

RF优化过程●(3)掌握5G场景化波束优化原理版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第31页

HUAWEI章节内容--续●第13章5G无线网络常用KPI介绍●(1

)

掌握5G接入类KPI●(

2

)

熟

悉5G移动性KPI●(

3

)

掌

握5G服务完整性KPI●第14章5G网络优化问题分析●(

1

)

掌

握5G接入类问题分析思路●(

2

)

掌

握5G切换类问题分析思路●(

3

)

掌

握5G速率类问题分析思路●第15章人工智能在5G网络规划与优化中的应用●(1)熟悉人工智能在网络规划中的应用

●

(2)了解5G智能切片运维版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第32页

HUAWEI

本章总结●本章首先介绍了5G网络的整体架构，包括无线接入网、承载网和核心网；同时，讲

解了移动通信系统从第一代向第五代演进的过程；最后，对本书的所有章的内容和

每章的学习目标进行了描述。●通过本章的学习，读者应该对5G整体网络架构有一定的了解，熟悉了移动通信网络

演进的过程，并充分了解了本书的内容规划和学习目标。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第33页

HUAWEI

思考题1.ITU定义的5G的八大能力目标是什么。2.简述5G的三大应用场景。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第34页

HUAWEI谢谢www.zi-huawei.com5G无线网络规划与优化5G

无线网络架构www.zi-hu版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

前言●5G无线侧在引入新的关键技术的同时，组网架构也发生了变化。本章首先从整体上

对5G总体网络架构进行描述，并在此基础上着重对无线侧的DRAN、CRAN

和后

续

CloundRAN架构进行讲解，最后重点介绍SA及NSA组网架构。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第38页

HUAWEI

目标●学完本课程后，您应该能：□掌握5G总体网络架构□掌握传统的DRAN、CRAN

架构□掌握5G的接入网重构需求□掌握CloudRAN的架构及部署□掌握CloudRAN的应用价值版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第39页

HUAWEI

目录1.

传统无线网络架构2.CloudRAN架构3.SA及NSA组网架构版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第40页

HUAWEI5G移动通信系统网络架构4G

无线侧，宏基站站型转变为分布式基站(Distributed

Base

Station,DBS)

·

射频单元<光纤CPRI接口→基带单元BBU·

射频单元可长距离拉远，站点覆盖范围扩大，灵活可控5G基站仍采用DBS站型无线侧，包括如下架构

：·

传统分布式无线接入网DRAN·

传统集中式无线接入网CRAN·

云

化

无

线

接

入

网CloudRAN版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第41页

HUAWEICPRI机柜基带单元

BBU射频单元

RRU/AAUDRAN-

部

署●每站点均独立部署机房●BBU与拉远射频单元(Remote

Radio

Unit

,

RRU

)共站部署●配电供电设备及其他配套设备均独立部署AAURRU

时钟站点供电方案●

在站点传输方面，

DRAN

采用各BBU独立星形拓扑架构，每个站点和接入

环设备独立连接站点1BBU版权所有◎浙江华为通信技术有限公司第42页

HUAWEI(1)光纤(2)微波接入环到站点2站点nDRAN

-

优

势优

势

：(

1)BBU

与AAU/RRU共站部署，站点回传可根据站点机房实际条件，采用微波或光纤

方案灵活组网(

2)BBU

和AAU/RRU

共站

部

署

，CPRI接口光纤长度短，而回传方面单站只需一根光纤，

整体光纤消耗低(3)若单站出现供电、传输方面的故障问题，不会对其他站点造成影响版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第43页DRAN-

缺

点缺

点

：(1)站点配套独立部署，投资规模大(2)新站点部署机房时，建设周期长(3)站点间资源独立，不利于资源共享(4)站点间信令交互需要经网关中转，不利于站间业务高效协同版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第44页CRAN-

部

署●多个站点的BBU模块会被集中部署在一个中心机房●各站点射频模块通过前传拉远光纤与中心机房BBU连接版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第45页

HUAWEIAU

站点供电方案!时钟BBU

供电方案BBU前传BBU机柜木CRAN-

部

署●在站点传输方面，

一般情况下，接入环传输设备直接部署在CRAN

机房，各

BBU

直接连接到接

入环传输设备的不同端口●

中心机房中可以选择两种BBU

集中方案。□(

1

)

普

通BBU堆叠□(2)BBU通过通用交换单元(UniversalSwitchingUnit,USU)之类的上层设备互连BBUUSU(BBU

互联场景，可选)

传输设备

传输设备 衡

接入环

国版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第46页

HUAWEICRAN

-

优

势优势：CRAN将会是5G无线接入网部署的未来趋势(1)5G的超密集站点组网会形成更多覆盖重叠区，

CRAN

更适合部署CA、CoMP

和单频网

(Single

Frequency

Network,SFN

)等特性，实现站间高效协同，大幅提升无线网络性能。(2)可以简化站点获取难度，实现无线接入网快速部署，缩短建设周期；在不易于部署站点

的覆盖盲区可以更容易实现深度覆盖。(3)可通过跨站点组建基带池，实现站间基带资源共享，资源利用方面更加合理。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第47页CRAN-

缺

点缺点

：(1)

BBU和RRU之间形成长距离拉远，前传接口光纤消耗大，会带来较高的光纤成本。(2)

BBU集中在单个机房，安全风险高，机房传输光缆故障或水灾、火灾等问题易导致大量

基站故障。(3)要求集中机房具备足够的设备安装空间，同时，还需要机房具备完善的配套设施用于支

撑散热、备电(如空调、蓄电池等)的需要。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司HUAWEI第48页

目录1.

传统无线网络架构

2.CloudRAN架构3.SA及NSA组网架构版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第49页

HUAWEI无线接入网重构——问题●整个移动通信网络正变得越来越复杂，尤其是无线接入网层面。●各厂家之间独立的“烟囱式”网元架构增加了网元的建设与维护成本●新的制式又不断引入新的频段●“宏站+微站+室分”混合组网形成的异构网络，站点形态多样，功率大小不一，导致无线接

入网的运维管理难度越来越大HetNetMacro

SitePole

SiteMicro

SiteSmall

Cell版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第50页

HUAWEI70~90GHz60GHz39GHz

28GHz

24GHz3.7GHz3.6GHz3.5GHz700MHz800MHz900MHz1.4GHz1.8GHz1.9GHz2.1GHz2.5GHz2.6GHz

2.6GHzGSM/UMTS/LTE/5G无线接入网重构——需求●

4G/5G协同需求：5G部署初期，大部分运营商选择非独立组网向独立组网逐渐演进的方案。

在NSA阶

段

，4G/5G之间需要解决如何更加高效地完成业务协同的问题。●

切片管理需求：5G网络的未来实现目标是网络切片即服务(Network

Slicing

as

a

Service,

NSaaS)

,

在无线侧需要功能扩展性非常强的架构来完成各个切片逻辑的划分并进行高效的

管理；同时，还需要支持组建大范围基带资源池以提升资源利用率。●边缘转发需求：在未来超高可靠性超低时延业务场景下，用户面转发功能需要下沉到网络

边缘，无线侧需要灵活控制空口协议栈，并和垂直行业的边缘计算服务器完成高层应用的

对

接

。→当前传统的无线接入网网络架构，已经无法满足这些需求，需要进行网络架构上的重新

设计以满足5G未来业务的需求，形成一个敏捷而弹性、统一接入统一管理、可灵活扩展的全

新无线接入网。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第51页

HUAWEI□

CU(集中单元)和DU(分布单元)分离□DU:BBU实时处理部分□CU:BBU非实时处理部分，基于NFV

云化部署版权所有◎浙江华为通信技术有限公司CloudRAN

架

构●

无线接入网重构→

CloudRAN:NGCNG-RANNGeNodeB-CU

gNodeB-CUF1第52页

HUAWEIeNodeB-CUgNodeB-CUgNodeB

-DUgNodeB

-DUeNodeB

-DUeNodeB

-DUXn/X2CU

RAN-非实时功能RRC

PDCPData

OptiomlRRC

PDCPCPRIDataCloudRAN架构●CU和DU的具体切分：□新的接口：F1(中传),基于以太网传输承载□协议栈划分：各厂商及运营商有8种切分主张□R15明确采用Option2,即基于PDCP/RLC切分版权所有◎浙江华为通信技术有限公司DURc

RCcOptim5

Opiom6

Opim7

Ouion8Cxion2Opim3Opion4RAN-实时功能HcPCcHUAWEI第

5

3

页LOwMACLowPHYLOw-PHYRFRF●CloudRAN下，NSA组网

(Option3X架构)示例□用户面数据从核心网下发到无线侧时，需在5G基站的

PDCP层完成数据分流□

若CU非云化部署：核心网下发的用户面数据到达5G基站之后，分流给LTE基站的部分用户面数据需通过X2接口转发■必须迂回到网关再向LTE基站发送EPC+1传输网关13NRPDCP/NR

12RLC/NROption

3XMAC/NRPHY/NRX2-

具5G

BBU■该流量迂回会给承载网增加不必要的流量负担，同时也增加了用CU

非

云

化

部

署

造

成5G

到LTE的

流

量

迂回户面分流数据的传输时延□若CU统一云化集中部署：■用户面数据分流在CU内部即可完成X2转发，不会形成承载网数据迂回版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第54页

HUAWEICloudRAN

架

构LTE

BBUPDCP/LMAC/LPHY/LRLC/LLTE层3EPC/NG

CoreSI/NGMobile

Cloud

EngineCloudRANCU(WF)eNodeB-CUOther

VNFRRC(CloudRANCUM)PDCPPDCP

-Option2

FI(Ethernet)

eNodeB-DU

gNodeB-DU

gNodeB-DURLC

RLCRLCIACMACMACPHYPHY-HPHY…

0ption7CPRI

CPRI

eCPRI“

PHY-LRF

RF

RFCloudRAN部署——整体方案●

在

确

定CU/DU

协议栈功能划分方案和CU云

化

集

中

部

署

架

构

之

后

，CloudRAN

架构

还

需要考虑CU和其他网元的对接。包括：□用户面功能□CU和DU的位置部署□DU和射频之间的前传接口部署等问题。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第55页

HUAWEIeNodeB-CURRCCloudRAN部署

—

—MobileCloudEngine解决方案●

边缘云或区域云，通常包含：□

CU:CU的

功能属于基站功能的一部分，所以部署CU的云数据中心位置一般位于边缘云或

区域云。□UPF,MEC(移动边缘计算服务器)●

低

时

延

业

务(

以

无

人

驾

驶

业

务

示

例

):□

DU侧将用户面上行数据送到CU完成相应处理□CU将数据转发到UPF□UPF再将数据转发至相应的无人驾驶MEC中□MEC产生控制命令再反向下行发送至DU。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第56页

HUAWEIOptionlcUMCE

&APPOption2EthernetcuMCE

&APPDU中

心

机

房集中式部署(下挂站点数量10X量

级

)

EthernetEthernetDU分布式部署CPRI/eCPRI天线4射频《A●Option2场景(

时

延

敏

感

型

):□

CU在边缘云数据中心或中心机房□下挂BBU较少，CU集中度不高□

DU适合采用DRAN部署●Option1场

景(

资

源

共

享

型

):□CU部署在区域云数据中心□大量CU高度集中部署□DU可采用CRAN或者DRAN\CRAN并存版

权

所

有

◎

浙

江

华

为

通

信

技

术

有

限

公

司

第57页

HUAWEICloudRAN部署——CU、DU位置部署方案RegionalDC(

下

挂

站

点

数

量1

0

0x

量级)DU分布式部署CPRI/eCPRICPI/eCPRICloudRAN部署——前传接口解决方案●传统前传，采用CPRI协

议

，Option8切分，前传带宽需求巨大●5G

前传，采用eCPRI协

议

，Option7切分，前传带宽需求下降为CPRI的1/4●DU分布式部署场景，DU距AAU/RRU

较近，前传可光纤直驱●DU集中式部署场景，

DU集中位置距AAU/RRU

较远，前传可用波分传输，减少光纤数

量，降低传输成本RRCDataRRCData版

权

所

有

◎

浙

江

华

为

通

信

技

术

有

限

公

司第

5

8

页HUAWEIeCPRI

CPRIOptiom4Option5Option1High-MACHigh-

MACHigh-PHYHigh-RLCHigh-PHYHigh-RLCLow-RLCLow-MACLow-PHYLow-

PHYLow-

RLCLow-

MACOption

8Option7Option2Option

6Option3PDCPPDCPRFRF天线规模系统带宽40MHz60MHz80MHz100MHz1T1R0.605Gbit/s0.9075bit/s1.21Gbit/s1.5126Gbit/s64T64R38.7213Gbit/s58.082Gbit/s77.4426Gbit/s96.8033Gbit/s天线规模系统带宽40MHz60MHz80MHz100MHz1T1R1.9412Gbit/s2.9119Gbit/s3.8825Gbit/s4.8531Gbit/s64T64R124.2395Gbit/s186.3593Gbit/s248.479Gbit/s310.5988Gbit/sCloudRAN部署——前传接口解决方案-附CPRI带宽表2-1

压缩前的5GITIR

天线和64T64R

天线的CPRI

数据带宽版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第59页

HUAWEI表2-2

3.2:1压缩后的5GITIR

天线和64T64R天线的CPRI

数据带宽CloudRAN价

值CloudRAN架构，大大增加无线接入网的协同程度及资源弹性，便于统一、简化运维：(1)统一架构，实现网络多制式、多频段、多层网、超密网等多维度融合。(2)集中控制，降低无线接入网复杂度，便于实现制式间与站点间高效地业务协同。(3)使用双连接可实现极致的用户体验；避免4G/5G站点间的数据迂回导致的成本抬升和传输时延。(4)软件与硬件解耦，开放平台，促进业务敏捷上线。(5)便于引入人工智能实现无线接入网切片的智能运维管理，适配未来业务的多样性。(6)云化架构实现资源池化、网络按需部署、弹性扩缩容，提升资源利用效率，保护了运营商的投资。(7)适应多种接口切分方案，可以满足不同传输条件下的灵活组网。(8)网元集中部署，节省了机房，降低了运营支出(Operating

Expense,OPEX)。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第60页

HUAWEI

目录1.

传统无线网络架构2.

CloudRAN架构3.SA

及NSA组网架构版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第61页

HUAWEISA组网架构●SA:NR独立部署，

UE直接与gNodeB

建立无线连接，并通过接入5G核心网5GC来建立服务。●

不需要

一个LTE网络参与，不影响现有的2G/3G/4G

网络和用户，因而无须对当前网络进行改

造。●在网络建设初期需要较大的投资，且需要较长的一段时间

才能保证良好的NR网络覆盖。●SA对应5G架构选项中的Option2。Option2架构可独立于现有网络工作，其控制面和用户面数据都只在5G

NR的网

络中传输5GCNG-UgNodeBNR-UuUE版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第62页

HUAWEING-CNSA组网架构●NSA:

非独立部署。

UE使用双连接(DC)

同时与NRgNodeB和LTEeNodeB保持连接●基于控制面数据是经由路径的不同可分为几种不同的部署选项。●对应任意一种Option

,基站与核心网之间的控制面传输路径只有一条，经过的网元类别不同。

·

NR

gNodeB与LTE

eNodeB之间存在一条独立的控制面连接，以便二者之间进行控制面数据交换。核心网。RAN侧基站与核心网之间的控制

面和用户面连接双连接(DC)RAN-CN架构选项4G

EPC。LTE

eNodeB。Option3。4G

EPC。NR

gNodeBN/A。5G

5GC。LTE

eNodeB。Option7。5G

5GC。NR

gNodeB。Option4。版权所有◎浙江华为通信技术有限公司

第63页HUAWEIEPCS1-C

S1-US1-UX2-CLTE

eNodeB