5G网络架构 PPT

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5G概念、关键技术与应用PPT课件

12
2.3 Massive MIMO 波束赋形
机械下倾： •由机械调整决定的下倾角，同时对公共波束和业务波束进行调整，5G 机械臂支持的机械下倾角调整范围为：-20~20°。预置电下倾： •考虑典型的应用场景，为支持更大的有效范围范围，5G AAU单元阵子会预置一定度数的下倾，5G 单TRX预置下倾角为6°。
5G概念、关键技术与应用
2019年5月
5G概念 5G关键技术 5G进展与应用
1.1 什么是5G
2G
~ 1990年
3G
IMT-2000
~ 2000年
4G
IMT-Advanced
~ 2010年
5G
IMT-2020
~ 2020年
3GPP
GSM
3GPP2
IS-95
TD-SCDMA WCDMA cdma2000
•对于广播波束，预置下倾仅影响可调电下倾角调整范围和最大增益指向，不影响实际控制信道倾角度数； •对于业务波束，影响业务包络最大增益指向。
可调电下倾： •5G AAU可调电下倾角功能仅支持广播波束下倾角的调整，不支持业务信道动态波束下倾角的调整。 •通过参数配置调整控制信道波束下倾角度，支持以1°为粒度，整体调整控制信道波束下倾角。
AUSF
N13
UDM
N22
N12
N8
N10
Session Management Function，会话管理功能：会话管理（例如会话建立、修改和释放等）、IP地址分配，用户面功能的选择与控制等
AMF N11 SMF N7 PCF
N5
AF
Access and Mobility Function，接入与移动性管理功能：终结N1接口的NAS信令，并负责注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管理等。

2024年度4G5G移动通信技术PPT完整全套教学课件

业务承载与QoS保障
阐述4G网络如何承载各种业务以及保障业务质量（QoS）的方法和措施，包括业务分类、优先级调度、拥塞控制等。
10
03
5G移动通信技术详解
2024/3/23
11
5G网络架构与关键技术
2024/3/23
5G网络架构
01
包括接入网、承载网和核心网三个主要部分，支持高速、低时
延、大连接等特性。
02
2024/3/23
03
重选和切换策略
制定详细的重选和切换策略，确保用户设备在4G和5G网络之间切换时能够保持业务连续性和用户体验。
17
4G/5G融合应用场景
物联网
借助4G/5G协同工作，实现大规模物联网设备的连接和数据传输，推动物联网应用的快速发展。
智能制造
4G/5G融合应用为智能制造提供高速、低时延的网络连接，支持工业自动化、远程控制等应用场景。
讲解无线资源管理的概念、目标和在4G中的应用，包括功率控制、切换管理、负载均衡等。
2024/3/23
9
4G核心网演进及部署策略
2024/3/23
核心网架构演进
介绍4G核心网架构的演进过程，包括从R99到R10的演进以及EPC 核心网的特点和优势。
网络部署策略
讲解4G网络部署的策略和考虑因素，如覆盖规划、容量规划、频率规划等。
27
07
总结与展望
2024/3/23
28
当前移动通信技术发展成果回顾
4G技术普及和成熟
01
4G技术已成为当前移动通信的主流，实现了高速数
据传输和多媒体通信，提升了用户体验。
5G技术研究和试验
02 5G技术作为下一代移动通信技术，已在多个国家和

《网络体系结构》课件

网络安全的未来发展
人工智能在网络安全中的应用
人工智能可用于预测网络攻击
行为，加强网络安全防御。
区块链技术的网络安全应用
区块链技术可以确保数据的安
全性和不可篡改性，用于加强
网络安全。
云安全的挑战与解决方案
云安全面临着数据隐私和访问控制等挑战，而安全监控和加密技术则是解决这些挑战的关键。
网络安全Байду номын сангаас决方案
谢谢观看！下次再见
网络体系结构的演变
网络体系结构的演变从早期的单一主机到分布式计算，从局域网演变到互联网，从传统的中心化体系结构到边缘计算。
网络体系结构的演变
单一主机
网络仅由单一主机组成
互联网
连接全球各地网络
边缘计算
在数据源附近进行计算
分布式计算
多台计算机共同完成任务
● 02
第2章 OSI参考模型
OSI参考模型概述
防火墙
用于控制网络流量，保护内部网络免受
外部攻击
加密技术
用于保护数据的机密性和完整性
入侵检测系统
监控网络流量，及时发现异常行为
01 网络攻击
包括DDoS攻击、恶意软件、黑客攻击等
02 数据泄露
包括敏感数据泄露、隐私泄露等
03 合规要求
如GDPR、HIPAA等要求的合规性
网络安全的未来发展
未来，人工智能将被广泛应用于网络安全领域，帮助提高网络安全的智能化水平。区块链技术的发展也将为网络安全带来更多创新。同时，云安全将面临挑战，但也必将迎来更多解决方案。
网络体系结构的分类
分布式体系结构
多个网络间互相连接
对等体系结构

第4章-5G无线接入网和接口协议图文图文课件

对于NG-RAN，由gNB-CU和gNB-DU组成的gNB的NG和Xn-C接口(gNB和gNB之间的接口的控制面)终止于gNB-CU；gNB-CU和连接的gNB-DU仅对其他gNB可见，而5GC仅对 gNB可见。 gNB包括以下功能： · 无线资源管理功能：无线承载控制，无线接纳控制，连接移动性控制，上行链路和下行链路中UE的动态资源分配及调度； · IP报头压缩，加密和数据完整性保护； · 在UE提供的信息不能确定到AMF的路由时，为UE在UE附着的时候选择AMF； · 将用户面数据路由到UPF； · 提供控制面信息向AMF的路由；核桃AI
图4-4 gNB逻辑节点和接口
4.2.1 NG接口
NG接口是一个逻辑接口，规范了NG-RAN节点与不同制造商提供的核心网 AMF(Access Mobility Function，接入和移动管理功能)节点和UPF(User Plane Function，用户平面功能)节点的互连，同时分离NG接口无线网络功能和传输网络功能。
NG接口分为NG-C接口(控制面接口)和NG-U接口(用户面接口)两部分。从任何一个NG-RAN节点向5GC连接可能存在多个NG-C逻辑接口，然后通过 NAS(Non-Access Stratum，非接入层)节点选择功能确定NG-C接口。从任何一个NGRAN节点向5GC连接也可能存在多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC内完成，并由AMF发信号通知NG-RAN节点。 1．NG-U NG用户面接口(NG-U)在NG-RAN节点和UPF之间定义。NG接口的用户面协议栈如图4-5 所示。传输网络层建立在IP传输层之上，GTP-U用于UDP / IP之上，以承载NG-RAN节点和UPF之间的用户面PDU(ProtocolDataUnit，协议数据单元)数据。 2．NG-C

5G基站建设与维护高职全套PPT完整教学课件

GSM-Global System for Mobile communications 全球移动通信系统CDMA-Code Division Multiple Access 码分多址接入DCS-Digital Cellular System 数字蜂窝系统
第二代移动通信系统（2G）
在90年代，爱立信 GH337 是第一款登陆中国的 GSM 手机，当时广东省的 GSM 网络刚刚开通，GH337 作为一款数字手机，其性能各方面都完爆其他手机，火爆程度不言而喻。开启中国手机的“老前辈”爱立信并不是我们现在熟知的索尼爱立信，而是一家来自瑞典的公司。早在80、90年代和西门子公司占领了当时的大部分的手机市场。
5G基站建设与维护
项目1 5G技术特点和网络架构认知.pptx项目2 5G NR原理认知.pptx项目3 5G基站设备安装.pptx项目4 5G基站硬件测试.pptx项目5 5G基站设备验收.pptx项目6 5G基站业务开通.pptx项目7 5G基站故障处理.pptx
全套PPT课件
项目一 5G技术特点和网络架构认知
2G
2.5G
2.75G
3G
3.5G
3.75G
3.9G
GPRS
EDGE
HSDPAR5
HSUPAR6
MBMS
4G
MBMS
CDMA 2000 1X EV-DO
802.16 e
802.16 m
HSDPA
HSPA+R7
FDD/TDD
4G
GSM
TD-SCDMA
WCDMAR99
802.16 d
CDMAIS95
CDMA2000 1x
第二代移动通信系统（2G）
3.主要技术：TDMA+数字技术

第10章-5G基站图文图文课件

10.1.2 5G基站设备体系 1、5G基站设备分类 5G基站可分为BBU-AAU、CU-DU-AAU、BBU-RRU-Antenna、CU-DU-RRU-Antenna、一体化gNB等不同的架构
基核站桃设A备I 架构
10.1.2 5G基站设备体系
BBU-AAU架构中：基带单元映射为单独的一个物理设备BBU，AAU集成了射频单元与天线单元，若采用 eCPRI接口，AAU内部还包含部分物理层底层处理功能。这种架构是目前5G基站的主要形态。
CU/DU分离架构的5G基带单元将传统的BBU切分成CU、DU两个物理实体，两者配合共同完成整个NR基带处理功能。
----DU是分布式接入点，负责完成部分底层基带协议处理功能； ----CU是中央单元，负责处理高层协核议桃功AI能并集中管理多个DU。
10.1.2 5G基站设备体系 CU与DU之间的功能切分存在多种选项，有8种候选方案，即Option1~Option8，
5G移动通信技术
CONTENTS 第十章
5G基站
5G基站的架构中兴BBU-AAU基站BBU单元中兴BBU-AAU基站AAU单元基站开通
10 5G基站 1.5G基站的架构
核桃AI
10.1.1 5G基站逻辑架构 5G基站处于UE和核心网之间，它通过空中接口Uu接受和处理UE的数据，通过NG
收机、IEEE1588V2（IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol，网络化测量和控制系统的精确时钟同步协议）、1PPS+TOD（1 Pulse per Second+Time of Day，秒脉冲+日时间）、SyncE（Synchronous Ethernet，同

(2024年)5G移动通信技术完整全套教案PPT教学电子课件

5G终端设备在智慧城市建设中可发挥重要作用，如智能安防、智能照明、智能环保等，提高城市管理水平和生活质量。
2024/3/26
26
07
5G安全挑战与应对策略
2024/3/26
27
5G安全挑战分析
5G网络架构的复杂性
5G网络架构包括核心网、传输网、接入网等多个层面，每个层面都面临不同的安全威胁和挑战。
6
02
5G网络架构与关键技术
ห้องสมุดไป่ตู้
2024/3/26
7
5G网络架构组成及功能
5G核心网（5GC）
提供网络功能，支持网络切片、边缘计算等新型业务能力。
传输网
承载5G核心网和接入网之间的数据传输，提供高带宽、低时延的传输通道。
2024/3/26
5G接入网（5G AN）
实现无线接入功能，包括gNB和ng-eNB两种基站类型。
控制与转发分离
5G核心网将控制平面和用户平面分离，使得网络更加灵活，易于扩展和维护。
网络切片技术
5G核心网支持网络切片技术，可以为不同业务场景提供定制化的网络服务，满足多样化的业务需求。
16
5G核心网部署策略探讨
1
分布式部署
5G核心网采用分布式部署策略，将网络功能分散到多个地理位置，提高网络的可靠性和性能。
信。
优势特点
02
提高频谱利用率和系统吞吐量，降低通信时延。
应用场景
03
适用于实时性要求较高的业务场景，如远程医疗、智能交通等
。
14
04
5G核心网演进与部署策略
2024/3/26
15
5G核心网架构变革及特点
2024/3/26

04-第四章 5G网络架构1

§4.1 5G网络整体架构
• Option 3系列的控制面锚点为4G基站，3个细分选项的区分主要在于分流控制点的不同
§4.1 5G网络整体架构
• Option 7系列的控制面锚点为4G基站，3个细分选项的区分主要在于分流控制点的不同
§4.1 5G网络整体架构
• Option 4系列的控制面锚点为5G基站，2个细分选项的区分主要在于分流控制点的不同
Option 3 Option 3a Option 3x
细分选项区别所有的控制面信令都经由 eNB 转发， eNB 将数据分流给gNB 所有的控制面信令都经由 eNB 转发， EPC 将数据分流至gNB 所有的控制面信令都经由 eNB 转发， gNB 可将数据分流至eNB
示意图
网络注册功能
5G新增，类似增强DNS功能
§4.2 5G核心网
• 5G的核心网应用的两种技术：
• 网络虚拟化NFV（Network Functions Virtualization）：将各种类型的网络设备，如服务器、交换机、磁盘阵列，构建成为一个DCN网，通过借用IT的虚拟化技术虚拟化形成VM（虚拟机，Virtual Machine），然后将传统的CT业务部署到VM上
4 Option 1 -> Option 7/7a -> Option 2 Option 1 -> Option 3/3a/3x -> Option 1 + Option 2 + Option 7/7a->
5 Option 2 + Option 5
6 Option 1 -> Option 3x -> Option 7x -> Option 4 -> Option 2

5GPPT课件

信息随心至，万物触手及
谢谢
.
23
• 连续广域覆盖——这是移动通信最基本的覆盖方式，以保证用户的移动性和业务连续性为目标，为用户提供无缝的高速业务体验。该场景的主要挑战在于随时随地（包括小区边缘、高速移动等恶劣环境）为用户提供 100Mbps以上的用户体验速率。
• 热点高容量——主要面向局部热点区域，为用户提供极高的数据传输速率，满足网络极高的流量密度需求。 1Gbps用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度需求是该场景面临的主要挑战。
从基站方面看，这种利用数字信号处理产生的叠加效果就如同完成了基站端虚拟天线方向图的构造，因此称为“波束成形” (Beamforming)。通过这一技术，发射能量可以汇集到用户所在位置，而不向其他方向扩散，并且基站可以通过监测用户的信号，对其进行实时跟踪，使最佳发射方向跟随用户的移动，保证在任何时候手机接收点的电磁波信号都处于叠加状态。
所谓信道极化，顾名思义就是信道出现了两极分化，是指针对一组独立的二进制对称输入离散无记忆信道，可以采用编码的方法，使各个子信道呈现出不同的可靠性，当码长持续增加时，一部分信道将趋向于完美信道（无误码），而另一部分信道则趋向于纯噪声信道。
总结下Polar码的优点，首先是相比Turbo码更高的增益，在相同的误码率前提下，实测Polar码对信噪比的要求要比Turbo码低0.5～1.2dB，更高的编码效率等同于频谱效率的提升。其次，Polar码得益于汉明距离和SC算法设计的好，因此没有误码平层，可靠性相比Turbo码大大提升（Turbo码采用的是次优译码算法，所以有误码平层），对于未来5G超高可靠性需求的业务应用（例如远程实时操控和无人驾驶等），能真正实现99.999%的可靠性，解决垂直行业可靠性的难题。第三，Polar Code的译码采用了基于SC的方案，因此译码复杂度也大大降低，这样终端的功耗就大大降低了，在相同译码复杂度情况下相比Turbo码可以降低功耗20多倍，对于功耗十分敏感的物联网传感器而言，可以大大延长电池寿命。

5G技术及应用介绍(5G方案)PPT

站高/覆盖人口
基础覆盖层 >95%人口覆盖
宏站：绿地 /屋顶
35m/95% 语音、360P
25m/90 % 15m/85%
720P、1080P
5m/70%
10km
1km
300m
5G 4G
深度覆盖层 >85%数据连接
10
人民生活便利的需要
去年11月，高通高调公布了 5G的专利收费计划，全球范围内使用高通移动网络核心专利的 5G手机都必须依照以下条款缴纳专利费（不是买成品，只是获取生产许可）：
核心专利
√ √ √ √
非核心专利
√ √
支持 5G
√ √ √ √
支持 3G/4G √ √
专利费用
2.28% 3.25%
4% 5%
26
接入微站层是对骨干宏站层弱覆盖区域进行深度覆盖，对于室外人流量较大的地方进行容量补
充覆盖。
室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种方案；是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。
5G混合组网，宏微结合
网络强国建设三年行动计划指出，以网络强国战略为基础，聚焦数字经济发展“硬件” 升级，主要围绕城市和农村宽带提速、 5G网络部署、下一代互联网部署等领域，加大网络基础设施建设。
可见5G是我国实现“中国制造 2025”与 “网络强国战略”的一个至关重要的组成部分6 。
国家战略的需要
科技是第一生产力，是国家实力的关键，科技是历史的杠杆。不论英国、法国、德国、日本、美国，无一不是依靠抓住某次关键的产业革命机遇而成功崛起，最终成为世界的科技与经济中心。可以豪不谦虚的说，5G是一场由海量数据引发的从量变到质变的数据革命,是一场由技术创新去推动社会进步的革命。

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• LIPA、Relay、C-RAN等已显示融合的迹象
5G网络架构设计的原则
• 四个原则
1. 灵活：不同业务要求（超高可靠、超低时延）、以用户为中心的组网（个人、企业、M2M），更快的功能引入
2. 高效：更低的数据传输成本，易于扩展；简化状态、信令 3. 智能：资源自动分配和调整，网络自配置，自优化 4. 开放：网元突破软硬件耦合的限制；网络能力向第三方开放打造新的生态环境，
Access side
Core side
体现网元类型及逻辑关系的“逻辑视图”还有待讨论
？
接入云关键技术（1）
多RAT，多连接
定制化部署和服务
目标
• 通过引入本地集中控制器，实现核心网及用户透明的多RAT的统一接入和管理
• 支持多制式/多样接入点，分布式和集中式、有线和无线等灵活的网络拓扑和自适应的无线接入方式
eNB
AP
eNB
AP
5G AP
支撑技术之自适应接入技术 • 动态可协商的接口配置与协议数据处理功能 • 无线数据分流与汇聚: 动态业务分流，内容智能分发
RRM/RRC
IP flow(s)
PDCP
PDCP
RLC
PDCP RLC MAC PHY
MAC PHY RF
RLC MAC PHY
RF
支撑技术之软件定义协议栈
• 通过软件定义协议技术，协议栈可编程构建敏捷的业务处理能力
• 简单、友好的接口，灵活性和易用性的统一
RRC 上下文管理
RRM 移动性管理
控制面用户面
数据包过
滤器
…
数据流1 数据流2
数据流n
TCP 加速 IP/UDP proxy
控制面接口
用户面接口
PDCP
RLC
MAC
PHY1 PHY2
大家有疑问的，可以询问和交流
Hybrid L1
User Plane
VNF
Control Plane
VNF
Service VNF
Function Library
…
NFV Infrastructure
vComputing
vStorage
vNetwork
VIM
Virtualization layer
Physical Network and DC
创新盈利点
• 四维架构（4D-Architecture）
1. 转发分离化（Seperated）：基站的C/U分离、网关的控制转发分离 2. 网络虚拟化（Virtualized）：小区逻辑虚拟化，网元功能虚拟化 3. 功能模块化（Modularized）：网元功能原子/模块化，按需组合 4. 部署分布化（Distributed）：支持分布式的网元部署，内容分布更靠近用户
虚拟化
SDN采用软件集中控制、网络开放的三层架构，高效调度全网资源，提升网络虚拟化能力 ➢ SDN是一种网络架构，包括3层：转发、控制、应用 ➢ SDN与传统IP网络的区别：
• 传统IP网络采用分布式路由计算，扩展性和网络可靠性好，但缺少全局网络资源的灵活调度能力
• SDN采用全局集中式路由计算，可高效调度全网资源
5G网络架构设计中需考虑的问题
• 集中和分布架构之辩：分部式服务的理念与集中式服务的实用性之间一直存在分歧
1. 集中式的全局优化与分布式多点协作哪种更优
• Google：分布式数据+集中管理和控制已成为规范架构
2. 接入网的多种形态如何组网
5. 5G架构是演进还是革命？
3. NFV和SDN将对架构产生何种程度的影响
可以互相讨论下，但要小声点
接入云关键技术（2）
无缝移动性
无线回传能力
目标 • 更好支持用户无缝移动，提高终端用户体验度，让终
端感觉不到切换
技术方向 • 微微间 • 宏基站间 • 宏微组网
目标
• 提高无线回传能力，支持站点间backhaul回传协调共享
技术方向
• 站间信令协调
• 回传共享
• 回传资源管理 • 网络编码
5G网络架构初步设计——“三朵云”
5G网络架构特征：
网络
灵活的无线接入云、智能开放的控制云、高效低成本的转发云
能力开放
mesh D-RAN
M-CDN
Wi-Fi
C-RAN
连接移动性签约
管理
QoS
网络资源管理编排
网络控制器
内容存储分发
业务使能
分布转发
数据中心
接入云：接入控制与承载分离、接入资源协同管理、支持多种部署场景（集中/分布/无线mesh）、灵活的网络功能及拓扑
• C-RAN、D-RAN、无线Mesh、
D2D、Multi-RAT等多种接入架构存在，拓扑是何种形态 • 宏站、小站、Relay、WLAN等多种
4. 接入网及核心网的界限是否会被打破
接入节点存在
• 无线接入网+核心网——移动网的传统架构
• NFV彻底颠覆网元形态，实现网络功能可编程
• SDN完全改变传统网络设计模式，实现网络连接可编程
每小时500Km 以上的移动性
5G需求对架构的潜在要求
✓ 更扁平的架构 ✓ 更快捷的内容分发 ✓ 更灵活的网络编排 ✓ 更简洁的移动性管理 ✓ 更高效的资源管理 ✓ 更安全的网络体系
各区域组织纷纷展开5G研究，需求及场景的讨论是前期工作重点，尚未提出明确网络架构
NFV 实现软硬件的解耦，更重要的是实现网元的编排功能，提升管理和维护效率,增强灵活性
5G网络架构
5G网络演进需要新型网络架构
未来网络对速率、连接密度、时延、移动性、成本及效率有更高的要求，触发对新型网络架构的设计需求
0.1～1Gbps的用户体验速率
平方公里数十 T的流量密度
数十Gbps 峰值速率
数据来源: IMT 2020 5G需求白皮书
每平方公里一百万的连接密度
毫秒级的端到端时延
• 支持低成本网络节点，及超密集部署
技术方向
•网络接入 •协同传输
•统一的核心网接口 •业务分流
目标 • 通过引动态调整网络拓扑满足用户动态变化的业务传输需求技术方向
•虚拟化实现 •资源虚拟化 •功能虚拟化
•定制化决策与部署
SGSN BSC
SGSN BSC
MME/ GW
AC
MRM/ DC
BTS
NB
控制云：网络控制功能集中，网元功能虚拟化、软件化、可重构，支持网络能力开放；
转发云：剥离控制功能，转发功能靠近基站，业务能力与转发能力融合。
பைடு நூலகம் 5G网络架构——平台视图
平台和编排功能成为架构设计的重要组成部分
End to End Management & Orchestration
SDX
RLC1 RLC2 MAC1 MAC2