3GPP 5G架构演进介绍

1、3GPP 5G架构演进介绍一 5G架构选项蜂窝通信系统主要包含两部分:无线接入网(Radio Access Network, RAN)和核心网(Core Network)。无线接入网主要由基站组成，为用户提供无线接入功能。核心网则主要为用户提 供互联网接入服务和相应的管理功能等。在4G LTE系统中，基站和核心网分别叫做eNB (Evolved Node B)和 EPC(Evolved Packet Core)o 在 5G 系统中，基站叫做 gNB (哥牛逼)， 无线接入网称为 NR (New Radio)，核心网叫做 NGC (NextGeneration Core)。目前，4G LTE网络

2、的部署非常广泛，(在发达国家)几乎可以与GSM的覆盖相比拟。而 此时，5G的标准化正在如火如荼的进行。运营商部署5G网络不可能是一蹴而就的，必定是 逐步部署。这样才能避免短期内的高投入，也能有效的降低部署风险。以LTE网络为基础，5G 一共有以下8种部署方式。Option1： LTE 遗产LTE目前的部署方式，由LTE的核心网和基站组成。5G的部署便是以此为基础。Option2:纯 5G 网络5G网络部署的最终目标之一，完全由gNB和NGC组成。要想在LTE系统(Option1 )的基础上演进到Option2,需要完全替代LTE系统的基站和核心网，同时还得保证覆盖和移动 性管理等。部署耗资巨大

3、，很难一步完成。Options： EPC + eNB （主）、gNB先演进无线接入网，而保持LTE系统核心网不动，即eNB和gNB都连接至EPC。先演进 无线网络可以有效降低初期的部署成本。Options包含3种模式，即Options、Option3a和 Option3x。Options:所有的控制面信令都经由eNB转发，eNB将数据分流给gNBOptionSa:所有的控制面信令都经由eNB转发，EPC将数据分流至gNBOptionSx:所有的控制面信令都经由eNB转发，gNB可将数据分流至eNB此场景以eNB为主基站，所有的控制面信令都经由eNB转发。LTE eNB与NR gNB采用 双链接

4、的形式为用户提供高数据速率服务。此方案可以部署在热点区域，增加系统的容量的 吞吐率。Option4： NGC + eNB, gNB （主）Option4同时引入了 NGC和gNB。但是gNB没有直接替代eNB，而是采取“兼容并举” 的方式部署。在此场景中，核心网采用5G的NGC，eNB和gNB都连接至NGC。类似地， Option4也包含两种模式：Option4和Option4a。Option4:所有的控制面信令都经由gNB转发,gNB将数据分流给eNBOption4a:所有的控制面信令都经由gNB转发，NGC将数据分流至eNB与Option3不同，此场景以gNB为主基站。LTE eNB与NR

5、 gNB采用双链接的形式为用 户提供高数据速率服务。LTE网络可以保证广覆盖，而5G系统能部署在热点区域提高系统 容量和吞吐率。Option5： NGC+eNB“混搭模式”，LTE系统的eNB连接至5G的核心网NGC。可以理解为首先部署了 5G的 核心网NGC，并在NGC中实现了 LTE EPC的功能，之后再逐步部署5G无线接入网。Option6： EPC+gNB另一 “混搭”模式，5G gNB连接至4G LTE EPG可以理解为先部署了 5G的无线接入网， 但暂时采用了 4G LTE EPC。此场景会限制5G系统的部分功能，如网络切片等。Option?： NGC + eNB （主）,gNB同

6、时部署了 5G RAN和NGC,但Option?以LTE eNB为主基站。所有的控制面信令都经 由eNB转发,LTE eNB与NR gNB采用双链接的形式为用户提供高数据速率服务。此场景包含 3 种模式：Option?、Option7a 和 Option7x。Option?:所有的控制面信令都经由eNB转发，eNB将数据分流给gNBOption7a:所有的控制面信令都经由eNB转发，NGC将数据分流至gNBOption7x:所有的控制面信令都经由eNB转发，gNB可将数据分流至eNB二5G架构演进方案目前运营商的LTE网络部署较为广泛，要想从LTE系统升级至5G系统并同时保证良好 的覆盖和移动

7、性切换等非常困难。为了加快5G网络的部署同时降低5G网络初期的部署成 本，各个运营商需要根据自身网络的特点，制定相应的演进计划。演进计划都是从Optionl(LTE RAN + EPC)开始，终极目标是5G的全覆盖(Option2)。 各个运营商的演进计划各有不同，我以中国移动向3GPP提交的提案中的方案为例给家介绍。Optionl： LTE/EPC - Option 2 + Option 5 - Option 4/4a - Option 2Option2： LTE/EPC - Option 2 + Option 5 - Option 2Options： LTE/EPC - Option 3/3a/3x - Option 4/4a- Option 2Option4： LTE/EPC - Option 7/7a - Option 2Option5： LTE/EPC - Option 3/3a/3x - Option 1 + Option 2 + Option 7/7a- Option 2 + Option 5上述演进计划就不 解释了。基本思路是以LTE/EPC为基础，逐步引入5G RAN和5G NGC。部署初期以双链接为主，LTE用于保证覆盖和切换，热点地区架构5G基站，提高系统 的容量和吞吐率。最后再逐步演进，进入全面5G时代。当然方案的评估是相当复杂的，运营商