5G无线网(RAN)虚拟化简介.docx

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1、5G无线网(RAN)虚拟化简介#5G#网络虚拟化#开放接口与传统的通信网络相比,5G(NR)无线网(RAN)虚拟化和开放前所未有。尽管我们普遍认为5G(NR)网络虚拟化和日益复杂,但当真正看到5G无线网络的架构和信令流程与4G(1TE)或3G(UTRAN)网络存在显着差异时，都会感到吃惊。一、5G无线虚拟化和接口协议5G(NR)无线网络虚拟化主要是通过基站(gNB)内部实体单元、相邻网络单元、终端(UE)和对等实体之间进行通信协议实现的；其具体可参考下图：图15G无线网络中虚拟网络功能和协议5G无线网架构核心是用于控制面的gNB-Centra1Unit(gNB-CUCP)单元。其主要功能是使用

2、5G(NR)的RRC协议直接与终端(UE)进行通信；还可通过NGAP协议与AMF为代表的5G核心网络“对话”，该协议与E-UTRAN中已知的S1AP非常相似。XnAP是相邻5G基站之间通信协议，在4G中则是是使用X2AP可实现相邻eNB之间信息交流。二、5G功能虚拟单元5G无线网络gNB虚拟功能是通过用户面中央单元(gNBCUUP)和分布单元(gNBDU)实现的。gNB-CUUP负责处理有效载荷的传输,而gNBDU则处理所有无线资源分配、资源调度、底层无线接口协议实现；尤其是R1C和MAC终止于gNB-DUo三、虚拟化5G信息测量随着无线网(RAN)监控和3GPP最小化路测(MDT)功能启用，

3、终端(UE)发送的RRC和测量的记录报告将发送到gN-CUCP处使用；而所有上行链路无线质量测量和与呼叫相关的用户面指标仅可在gNB-DU上可用；具体可参见图2。图2.虚拟化gNB中的无线测量*目前3GPP有关不同虚拟网络(gNB)相关测量标准正在制定中;四、虚拟化网络中连接5G无线网络(RAN)虚拟化对网络架构的影响比较明显。如下图所示负责控制多个gNB-CUUP和gNB-DU的是单个gNB-CUCPo在实时网络部署中单个gNB-CUCP将控制数百个gNB-DU,还可能几个gNB-CUUP。回看图1,FIAP用于gNB-CUCP与其gNB-DU之间通信，而E1AP是将gNB-CUCP与周围gNB-CUUP连接的协议。F1AP和E1AP与呼叫相关的控制面流程与从NGAP中的流程非常相似，其在gNB-CUCP和gNB-DU之间建立了UE上下文。在F1U上为用户平面传输建立GTP隧道。同时gNBCUCP和gNBCUUP中的EI承载上下文跟踪相关用户面传输参数。简言之为在虚拟化5GRAN中建立单个用户连接，所需的信令事务比E-UTRAN中的要多得多。图4就是一个实际示例。图4.5G无线呼叫信令分析小结：当终端(UE)移动或重定向到一个gNB内的虚拟功能(单元)时,信令信息的数量和复杂性会增加，如由于负载均衡就是一例。