Principios de construcción de redes móviles y China Unicom
Los principios y pruebas de construcción específicos son los siguientes:
3.1.1 Plan de diseño del escenario de implementación de red de China Mobile Heilongjiang Company
1. Está equipado con antenas distribuidas (DAS) y MIMO masivo (múltiples entradas y múltiples salidas). Las unidades de antena están dispersas en la celda y conectadas a la estación base a través de fibras ópticas. Los dispositivos móviles (como terminales) pueden cambiar dinámicamente su conexión con la red central del operador mediante la implementación de MobileFemtocell. Al mismo tiempo, como complemento a las macrocélulas, el despliegue de células virtuales mejora la cobertura exterior.
2. Los usuarios de interiores necesitan comunicarse con AP interiores con grandes conjuntos de antenas instalados en edificios exteriores, de modo que puedan utilizar una variedad de tecnologías adecuadas para la comunicación a corta distancia para lograr una transmisión de alta velocidad, como Comunicación por onda milimétrica de 60 GHz. Puede resolver el problema de la escasez de espectro.
3.1.2 Plan de diseño de la red de acceso de China Mobile Heilongjiang Company
En el despliegue de la red de acceso a la red de comunicaciones 5G, se adopta y separa una nueva red de estaciones base distribuidas a través del estándar CPRI. Interfaz Algunos operadores de la macro estación base implementan redes distribuidas, es decir, la parte de procesamiento de banda base (BBU) y la parte del transceptor de radiofrecuencia (RRU) de la estación base tradicional están diseñadas como módulos independientes. Las estaciones base distribuidas no sólo brindan un despliegue de red rápido y conveniente, sino que también reducen en gran medida los costos de construcción de redes de los operadores. Debido al elevado precio de los recursos del espectro inalámbrico y al uso de tecnología de comunicación de alta frecuencia, la densidad de cobertura de las estaciones base originales está aumentando. Por lo tanto, la red en el lado del acceso inalámbrico debe ajustarse en consecuencia para garantizar la aplicación del ancho de banda inalámbrico y los requisitos de IOT en la red 5G.
La tecnología portadora CPRI es el foco de la investigación y el despliegue de la red de acceso a la red de comunicación 5G. Para satisfacer las necesidades comerciales y de soporte de la estación base, es necesario establecer una nueva arquitectura de tecnología de soporte para satisfacer las necesidades de las comunicaciones en la nube. Ahora, la red de acceso se implementa a través de las siguientes soluciones:
Con el aumento de RRU, puede satisfacer las necesidades de la sala de computadoras. Se pueden implementar nuevos equipos CoP FO con RRU para establecer una nueva interfaz. RRU puede pasar CoP FO La agregación de dispositivos se transmite al dispositivo A en el lado de acceso. Básicamente, este método no requiere cambiar el equipo IP RAN existente. Solo necesita insertar una nueva tarjeta con protocolo CRPI en el equipo original para funcionar.
El mecanismo de protección en el lado de acceso frontal incluye la interfaz CPRI y la interfaz Ethernet; el mecanismo de protección del lado de la red puede adoptar protección lineal "1+1" o protección de dirección y bobinado de red en anillo.
Para RRU inalámbrica, el módulo de punto de acceso FO está en modo exterior completo, lo que es fácil de implementar, ahorra salas de ordenadores y cumple con los requisitos de gran capacidad de red.
En términos del tipo de red, se prefiere la topología en anillo, que puede realizar cualquier implementación de RRU y solución CWDM pasiva de equipos de acceso.
3.1.2 Diseño de red central de China Mobile Heilongjiang Solución de la empresa
1. Los elementos de red central existentes evolucionan desde plataformas tradicionales a plataformas en la nube.
(1) RCS se implementa y aplica en la base de Internet, y elementos de red como IMS AS y CSCF/BGCF llevan a cabo proyectos piloto técnicos.
(2) Elementos de red de control; (MME, PCRF), elementos de red de datos (HSS, HLR) y elementos de red de conmutación de señalización (DRA) se encuentran en la etapa de investigación y diseño y se introducirán tan pronto como la red existente madure;
(3 ) Elemento de red de reenvío de medios (MGW/SBC), implementado de acuerdo con la tecnología SDN;
(4) Los elementos de red relacionados con 4) dominios de circuitos 2G y 3G se están fusionando, reemplazando y retirando gradualmente de la red. y las actualizaciones operativas ya no se consideran.
Cree una plataforma de red en la nube centrada en DC, implemente NFV (virtualización de funciones de red) basada en la arquitectura de la nube, introduzca la implementación entre DC y el diseño sin estado, y migre los servicios de red centrales tradicionales a esta plataforma en la nube;
2. Reconstrucción funcional de los elementos de la red del plano de control
(1) Nodo de procesamiento empresarial: asume las funciones de los elementos de la red de procesamiento de acceso a medios, como la red central tradicional GW/SBC;
(2) Nodo de control de agregación: responsable de las funciones de gestión y control de elementos de red, como la red central tradicional MME/CSCF/HSS y elementos de red de datos de usuario, como HSS;
(3) Servicio nodo de capacidad: Responsable del nivel funcional de los elementos de red de la plataforma de servicio/AS del servicio de aplicación de red central tradicional, que respalda la apertura de capacidades de red y el establecimiento de la topología de la red.
3. Introducir la separación C/U y utilizar la tecnología MEC para construir una red distribuida para garantizar la aplicación de servicios de baja latencia.
4. Introducir la arquitectura SBA, la división de redes y las tecnologías independientes del acceso para proporcionar servicios bajo demanda para satisfacer diversas necesidades diferenciadas de los servicios 5G.
3.2 Tecnologías clave 5G
3.2.1 Tecnología portadora CoP (paquete CPRI)
La tecnología portadora CoP integra portador previo y posterior a la transmisión La central El módulo hub adopta una tecnología de transporte eficiente. Dado que CRPI está estructurado y no estructurado, el marco de datos es flexible y facilita el ajuste de toda la red. El uso del transporte óptico hereda las ventajas del transporte por división de longitud de onda original y puede ahorrar aún más cables ópticos de transmisión. CPRI sobre la solución portadora NGFI de Packet, los indicadores de comparación específicos son los siguientes:
3.2.2 Virtualización de funciones de red (NFV)
Utilización de NFV (virtualización de funciones de red, virtualización de funciones de red) Software y el desacoplamiento de hardware y la abstracción funcional reducen los costosos costos de los equipos a través de la tecnología de virtualización y realizan pasos como la implementación automática, la expansión elástica y el aislamiento de fallas de acuerdo con las necesidades comerciales, lo que permite a los operadores utilizar hardware de uso general que lleva varias funciones de red a esta velocidad. Combinado con la tecnología de virtualización de computación en la nube, puede realizar la virtualización de elementos de red y la programabilidad de la red virtual, simplificar los pasos de actualización de la red y reducir el costo de comprar nuevo hardware de red privada y centrarse en implementar nuevo software de red.
3.2.3 Forma de onda y acceso múltiple basado en la optimización OFDM
Una de las decisiones más importantes en el diseño de 5G NR es adoptar tecnología de forma de onda y acceso múltiple basada en la optimización OFDM, porque OFDM La tecnología es ampliamente utilizada en los sistemas 4G LTE y Wi-Fi actuales. Debido a que puede ampliarse a aplicaciones de gran ancho de banda, tiene una alta eficiencia espectral y una baja complejidad de datos, y puede cumplir bien con los requisitos de 5G. La familia de tecnología OFDM permite una variedad de mejoras, como un posicionamiento de frecuencia mejorado a través de ventanas o filtrado, eficiencia de multiplexación mejorada entre diferentes usuarios y servicios, y la creación de formas de onda OFDM de una sola portadora para una transmisión de enlace ascendente energéticamente eficiente.
Sin embargo, los sistemas OFDM también necesitan innovación y transformación para satisfacer las necesidades de 5G:
1. Lograr una configuración de parámetros OFDM escalable a través de la expansión del espaciado entre subportadoras;
>2. Mejorar la eficiencia de la transmisión multiplexada a través de ventanas OFDM.
Diseño de marco flexible
Diseño de marco flexible para 5G NR:
1. Intervalo de tiempo de transmisión escalable (tti).
5G NR reducirá la latencia en un orden de magnitud en comparación con las redes 4G LTE actuales. Actualmente, el TTI (intervalo de tiempo) en las redes LTE está fijado en 1 ms (milisegundos). Por ello, 3GPP propuso un proyecto para reducir los retrasos durante la evolución 4G. Aunque aún se desconocen los detalles técnicos, el objetivo de planificación de este proyecto es reducir el retraso de la primera transformada de Fourier a 1/8 del tiempo actual (es decir, de 1,14 ms a 143? segundos (microsegundos).
2. Subchasis integrado de forma independiente.
El subchasis integrado autónomo es otra tecnología clave, que es de gran importancia para una serie de características 5G como la reducción de latencia y la compatibilidad directa. la confirmación en una subtrama puede reducir significativamente el retraso de tiempo.
3. La tecnología inalámbrica avanzada debe aprovechar al máximo las tecnologías existentes e innovar por completo, para lograrlo, 4G LTE es actualmente la plataforma de red móvil más avanzada.
Mientras que el 5G está evolucionando, el propio LTE también está evolucionando (como el Gigabit 4G+ recientemente implementado). 5G inevitablemente utilizará las tecnologías avanzadas que actualmente utiliza 4G LTE, como la agregación de operadores, la tecnología MIMO y el uso de espectro no exclusivo.
MIMO masivo:
La tecnología MIMO (Multiple Input Multiple Output) es un importante proyecto de investigación innovador en el campo de las comunicaciones inalámbricas. La capacidad del canal se puede aumentar significativamente mediante el uso inteligente de múltiples antenas (dispositivos o estaciones base) para enviar o recibir flujos de señales más espaciales. Con la formación de haces inteligente, la energía de RF se concentra en una dirección, lo que mejora la cobertura de la señal.
Onda Milimétrica:
La nueva tecnología 5G aplica por primera vez bandas de frecuencia superiores a 24 GHz (comúnmente conocidas como ondas milimétricas) a las comunicaciones móviles de banda ancha. Las grandes cantidades de espectro de banda alta disponible pueden ofrecer máximas velocidades y capacidades de datos que remodelarán la experiencia móvil. Sin embargo, el uso de ondas milimétricas no es fácil. Es más probable que la transmisión en la banda de frecuencia de ondas milimétricas cause obstrucción y pérdida del camino (la capacidad de difracción de la señal es limitada). Normalmente, las señales transmitidas en la banda de ondas milimétricas ni siquiera pueden atravesar las paredes. Además, también se enfrentan problemas como la forma de onda y el consumo de energía.