5g移动通信网络的整体架构包括_5G移动通信网络的整体架构

移动通信网络主要包括三部分：无线接入网、承载网和核心网。

无线接入网络负责将终端连接到通信网络，对应于终端和基站；核心网主要起到运营支撑的作用，负责终端用户的移动管理、会话管理和业务管理，位于基站和互联网之间。承载网主要负责无线接入网和核心网之间的数据传输，是提供无线接入网和核心网之间网络连接的基础网络。

无线接入网、承载网和核心网共同构成了移动通信的管道。

图1:移动通信网络的整体架构

无线接入网：BBU拆分，两层架构改为三层。

在无线接入网侧，基站作为提供无线覆盖、连接无线终端与核心网的关键设备，是5G网络的核心设备。与4G基站主要由BBU基带处理单元、RRU射频拉远单元、馈线和天线组成相比，5G基站的BBU功能重构为CU和DU两个功能实体，RRU和天线合并为AAU实体。

BBU被划分为CU和DU，使得无线接入网元在4G时代从BBU RRU两级结构演进为CU DU AAU三级结构，相应的无线接入网架构也从包括前向传输(BBU与RRU之间的网络)和回程(BBU与核心网之间的网络)在内的两级结构向前向传输(DU与RRU/AAU之间的网络)、中间传输(CU与DU之间的网络)和回程(5G时代)转变。

图2:2:4G和5G基站的结构变化

新的无线接入网络架构意味着5G基站将有多种部署形式。一般来说有两种场景：DRAN(分布式部署)和CRAN(集中式部署)，其中CRAN又细分为小型集中式和大型集中式两种部署模式。

DRAN是传统模式，CU和DU集成，AAU部署在同一个站点。其结构类似于4G，可以惠及现有的机房和配套设备，对光纤资源的需求较低。是5G无线接入网建设初期快速部署的主要部署模式。

在CRAN模式下，CU和DU都部署在不同的站点，AAU根据需要扩展，并且需要铺设额外的光缆。两种模式的区别在于，在CRAN小型集中式模式下，DU根据需要部署在不同的机房，而在CRAN大型集中式模式下，DU以池的方式部署在同一机房。在5G规模建设阶段，CRAN模式可以大幅减少基站机房数量，节省机房建设/租赁成本，并通过虚拟化技术实现。

图3:无线接入网络的部署模式

5G标准提出了5G网络的无线接入网和核心网的新架构，与4G网络有很大不同。无线接入网的功能重新划分和部署模式将对承载网的架构产生巨大影响，而5G三大应用场景对网络性能的极度差异化需求推动了核心网的切片和分布式部署，也对承载网的架构和性能产生巨大影响。

5G承载组网的架构包括城域和省内/省际干线两个层次，其中城域的组网逻辑上包括接入、汇聚和核心三层。接入层通常是环形组网，汇聚层和核心层根据光纤资源可分为环形组网和双上行组网。

5G基站引入CU/DU分离，提高了组网的灵活性。根据不同的业务场景和网络发展的不同阶段，CU/杜灿可以部署在承载网的不同位置，其中DU的部署位置类似于4G的BBU，一般部署在承载网的接入层机房，而CU可以部署在承载的接入层机房、汇聚层机房或核心层机房

核心网：控制面和用户面分离，用户面部署下沉。

在核心网侧，根据5G标准，5G核心网采用服务架构(SBA)设计，通过虚拟化实现，控制面和用户面完全分离。

控制平面采用逻辑集中，实现统一的策略控制，保证灵活的移动流量调度和连接管理。用户面将专注于业务数据的路由和转发，具有简单、稳定、高性能的特点，便于灵活部署，以支持未来高带宽、低延迟的业务场景。

对于5G核心网的部署模式，控制面网元主要部署在承载网的省级核心或区域核心，用户面会根据不同类型业务的功能和性能进行分片部署，在网络的不同层级部署不同的分片。

eMBB业务单向时延小于10ms，也是5G网络流量最大的部分。基于时延和流量优化的目的，eMBB业务的用户面将从4G承载网的省核心下沉到城域网，甚至随着CDN网络的下沉下沉到城域网的汇聚层。mMTC业务对时延不敏感，mMTC业务的用户面会部署在更高的层面，比如承载网的省级核心。5G初期主要是eMBB和mMTC服务，URL。

网络模式：从NSA到SA的转变

从无线接入网和核心网的关系来看，考虑到4G到5G的平滑过渡，5G架构可以分为独立组网模式(SA)和依赖组网模式(NSA)，在这两类中无线网和核心网的具体组合有很多。

国内运营商主要有两种组网方案：带option2的SA，5G无线接入网(NR)直接接入5G核心网(5GC)；采用方案3 NSA。此时5G无线接入网(NR)与4G核心网(EPC)相连，不需要5G核心网。终端采用与5G无线接入网(NR)和4G无线接入网(eNB)的双重连接机制。

在NSA的option3架构中，首先要演进5G无线接入网，维持4G的核心网。可以通过软件升级现有网络的物理和虚拟化网元，以支持NSA，并改进现有的网络机构、接口、网络管理、计费和运维系统。NSA模式是5G核心网不成熟的过渡方案，建立在尽快部署5G网络的基础上。

SA的Option2通过部署5G无线网络接入5G核心网，是5G系统的最终目标架构，可以最大程度实现5G的新特性和新功能，但不能惠及现有网络资源，初期部署成本高。

图5:选项3系列和选项2网络架构

结论：

2020年，5G规模建设启动，5G进入主体建设期，通信系统设备行业进入高景气期。作为通信系统设备中增长最大的部分，基站接入设备将首先受益，承载网建设将进入新建和扩建阶段，传输设备也将迎来投资高峰。责任编辑：抄送

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