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1.3 5G網絡架構及組成

5G網絡架構整體延續 4G 網絡的特點,包括接入網、核心網和上層應用。5G網絡架構如圖1-1所示。

圖1-1 5G網絡架構

為滿足 5G 移動互聯和移動物聯的多樣化業務需求,5G網絡在核心網和接入網均采用了新的關鍵技術,實現了技術創新和網絡變革。5G 在網絡設計上進行了軟件和硬件解耦、控制與轉發分離,并引入網絡切片和網絡能力開放等新技術以提升網絡靈活性、可擴展性、可重構能力。

運營商業務紛繁復雜,有面向家庭用戶的寬帶業務、固話業務、網絡電視(Internet Protocol TV,IPTV)業務;還有面向個人的手機通話、手機上網業務;也有面向企業的專線、專網業務。那么種類如此復雜的網絡業務是通過什么樣的網絡來承載的呢?

運營商業務網絡總體可以分為六大網絡。

無線接入網:由一個個基站組成,作為移動終端接入5G網絡的起點,通過無線電波和插有用戶識別模塊(Subscriber Identity Module,SIM)卡的5G終端(如 5G 手機、5G 攝像頭、5G 工業路由器等)通信。無線接入網通過5G基站控制5G終端的接入,并提供空口加密和數據完整性保護的功能。

移動回傳網:由路由器/光傳輸設備組成,用于承載基站間、基站-MEC和基站-5G核心網(5G Core,5GC)之間的業務/信令流量。

互聯網協議(Internet Protocol,IP)承載網:由路由器組成,用于將各地區的流量匯聚到核心網。

5G核心網:由各類控制面網元和業務面網元組成,主要是提供用戶連接、對用戶的管理以及對業務完成承載,為承載網絡提供到外部網絡的接口。

城域網:承載寬帶、固話、IPTV等傳統業務的網絡。

骨干網:連接各省網絡、承載各種跨省流量的網絡。

運營商網絡架構如圖1-2所示。

其中,無線接入網、移動回傳網、IP 承載網、核心網都屬于移動寬帶(Mobile Broadband,MBB)業務;城域網屬于固定寬帶(Fixed Broadband,FBB)業務。MBB 業務包括移動電話語音&流量業務、政企 5G 專網/專線業務等;FBB 業務包括家庭寬帶、IPTV、固話、專線等。

5G網絡業務一般分為兩大類,toC 業務和 toB 業務。運營商 5G 端到端組網如圖 1-3所示。

對于 toC 業務,終端通過無線接入網訪問運營商網絡,由移動回傳網將終端產生的信令數據和業務數據傳遞到 IP 承載網。IP 承載網會把信令數據和業務數據分流:信令數據通過 IP 承載網傳送到5G核心網;業務數據通過 5G 業務網關用戶面功能(User Plane Function,UPF)轉發到運營商骨干網,進而訪問互聯網(Internet)。

對于toB業務,和toC業務的差別在于UPF的位置。當企業園區內有專屬的MEC時,終端業務數據在移動回傳網內傳送到MEC,經由企業UPF轉發到企業園區內部。

圖1-2 運營商網絡架構

圖1-3 運營商5G端到端組網

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