《网络基础》课件-任务3.1 部署5G网络

移动通信网络规划与优化项目3

5G网络建设5G网络建设5G网络部署涵盖NSA与SA两种组网模式的架构、优势对比及部署策略，是5G网络建设的顶层设计。5G基站设备安装讲解AAU、CU、DU等核心设备的硬件安装规范、线缆连接标准及物理环境要求。5G基站开通与调测介绍基站从上电、基础配置到小区建立、业务验证的完整开通调测流程。任务3.1部署5G网络5G网络总体架构

无线接入网(NG-RAN)高速信息桥梁，由5G基站(gNB)组成，负责无线信号收发，通过NG接口连核心网，实现海量终端高速接入核心网(5GC)

智能管控中枢，采用服务化架构。AMF负责接入与移动性管理，UPF负责用户面数据转发。测试软件中衡量覆盖的三个指标示例终端(UE)网络感知末梢，涵盖智能手机、物联网传感器等，通过Uu空口与基站通信，是用户接入5G的直接载体5G核心网服务化架构测试软件中衡量覆盖的三个指标示例AMF·接入管理负责UE接入、注册鉴权、移动性管理及信令连接，是终端入网的“门户”。SMF·会话管理管理PDU会话全生命周期，分配IP地址，锚点选择及QoS流控制的核心。UPF·用户面锚点数据转发的“高速公路”，负责流量路由、分流、计费统计及业务报告。UDM·用户数据库存储用户签约数据、鉴权凭证及SUPI等核心身份信息，保障用户合法性。PCF·策略控制网络策略的“大脑”，统一管控QoS保障、计费控制及接入与漫游策略。NRF·服务发现核心网的“服务通讯录”，管理网元服务的注册、发现与状态监测。5G核心网最显著的变革是采用了服务化架构（SBA），将传统一体化网络功能打散为可独立部署、灵活调用的模块化网络功能服务（NF），实现了网络功能的按需编排与弹性伸缩。5G关键网络接口与协议栈01NG接口：接入网与核心网枢纽NG-C(控制面)：基于SCTP协议，传递NAS信令与移动性管理指令，确保信令可靠。NG-U(用户面)：基于UDP/IP与GTP-U协议，专注海量用户数据的低时延、高吞吐转发。02Xn接口：基站间协同互联Xn-C(控制面)：支持基站间无缝切换、负载均衡及移动性管理，保障连接连续性。Xn-U(用户面)：负责切换过程中的用户面数据转发，实现无损业务迁移。03F1接口：CU与DU分离架构F1-C(控制面)：负责CU与DU间的配置管理、上下文同步及资源协调，支撑灵活部署。F1-U(用户面)：承载高带宽用户数据，具备流控与分片能力，适配云化基站场景。5GNRUu接口协议栈01控制面(CP)协议层级：NAS/RRC/PDCP/RLC/MAC/PHY核心职能：承载信令传输，负责RRC连接管理、移动性控制及安全协商。02用户面(UP)协议层级：SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY核心职能：构建高速数据通道，实现业务数据的高效、可靠传输。03关键层功能SDAP：实现QoSFlow映射PDCP：加密、完整性保护与头压缩；MAC：动态调度与重传。4G到5G基站的演进01演进路径：4GBBU+RRU→Pre5GCloudRAN→5GCU+DU+AAU（云化与功能解耦）5G基站重构015G的基站功能重构为CU和DU两个功能实体。CU与DU功能的切分以处理内容的实时性进行区分。CU(CentralizedUnit)：主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署CU可集中处理大量信令，可采用通用化硬件5G的基站功能重构：CU：DU(DistributedUnit):主要处理物理层功能和实时性需求的层2功能。考虑节省RRU与DU之间的传输资源，部分物理层功能也可上移至RRU实现；DU专注于业务处理，仍采用专用硬件DU：原BBU基带功能部分上移，以降低DU-RRU之间的传输带宽AAU：灵活组网场景5GAAU5GAAUNRT5GAAU+DUNRT5GAAU+DU+CUFronthaulMidhaulNRTDU+CUBackhaulBackhaulFronthaulFronthaulBackhaulBackhaulNRTCUNRTCUDUCU/DU合设：CU/DU分离：02RU/DU合设：RU/DU/CU合设0401Backhaul可应用于eMBB场景，同时可兼容FWA（固定无线接入）和mMTC场景可应用于URLLC场景，理想前传下的广覆盖和低时延场景可应用在小站，热点覆盖场景可应用在非理想前传场景下0301CU与DU合设，集中化，此方案与LTEC-RAN方案类似，主要用于URLLC场景，有理想前传，可以有效控制时延；02CU与DU分离，DU集中化，有理想前传条件，可应用于eMBB场景，同时可兼容FWA和mMTC场景；03

CU与DU分离，DU分布化，与方案2的区别在于，方案3用于无理想前传，需要将DU与AAU放在一个站点，其他场景与方案2一致；04AAU+DU+CU在一个小基站中，可应用在小站，热点覆盖场景。5G网络部署方式根据5G控制面锚点不同区分为两大类：独立部署（SA）和非独立部署(NSA)独立部署(SA)：是指以5GNR做为控制面锚点接入5GC优势劣势对现有2G/3G/4G网络无影响不影响现网2G/3G/4G用户01可快速部署，直接引入5G新网元，不需要对现网改造当NR未实现连续覆盖时，语音连续性依赖跨系统切换需要同时部署NR和5GC引入5GC，提供5G新功能新业务5GCNROption2:StandaloneNR,5GCconnectedOption2架构是将独立的新无线接口（NR）连接到5GC（下一代核心网）5G网络部署方式01EPC5GCLTENROption3:Non-Standalone,LTEassistedEPC5GCLTENR1AOption3a:Non-Standalone,LTEassistedOption7:Non-Standalone,LTEassistedEPC5GCeLTENREPC5GCeLTENROption7a:Non-Standalone,LTEassisted1A-LIKEEPC5GCLTENROption3x:Non-Standalone,LTEassistedOption7x:Non-Standalone,LTEassistedEPC5GCeLTENROption3系列Option7系列Option3系列：锚定4G核心网(EPC)核心网基于传统EPC构建，控制面信令锚定在LTEeNB基站，是5G商用初期快速部署的低成本方案。Option7系列：迈向5G核心网(5GC)核心网升级为5GC，采用服务化架构，支持网络切片等5G原生特性，是更具演进性的组网选择。非独立NR部署(NSA)：是指5GNR的部署以LTEeNB做为控制面锚点接入EPC，或以eLTEeNB做为控制面锚点接入5GC;5G网络部署方式01SAOption2对4G

LTE网络无影响，建网一步到位5G按需投资，快速建网，投资回报更快5G建设和4GLTE强绑定，NSA到SA的过程需要无线网和核心网多次升级需要5GNR成片连续覆盖，初期投资成本高支持5G各种新业务及网络切片NSA标准冻结早，产业更成熟，业务连续性更好Option3/3a需改造4G无线网和EPC支持双连接功能，Option7/7a，需升级4G无线网至eLTE，无需改造EPC，依赖5GC产业成熟度。NSAOption4/4a需要4