網(wǎng)絡(luò)為 5G 新無線電做好準(zhǔn)備

5G 新無線電 (NR) 源于普遍連接、極高數(shù)據(jù)速率和低延遲但高度可靠的網(wǎng)絡(luò)的愿景。國際電信聯(lián)盟 (ITU) 與國際移動電信 (IMT) 合作制定了IMT-2020愿景，確定了 5G NR 的三個主要用例：

· 增強(qiáng)型移動寬帶 (eMBB)

· 超可靠低延遲通信 (URLLC)

· 海量機(jī)器類通信 (mMTC)

5G NR 第 15 版在 2018 年夏天被凍結(jié)，但隨著計劃于 2019 年底發(fā)布的第 16 版，標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)發(fā)展。第 16 版進(jìn)一步優(yōu)化了 5G NR 以支持新的用例和服務(wù)類型。研究項目包括增強(qiáng)物理層以支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的超可靠低延遲通信 (URLLC)、將頻率擴(kuò)展到 114 GHz、增強(qiáng)多用戶 MIMO、訪問免許可頻譜、集成訪問和回程、蜂窩車輛萬物互聯(lián) (V2X)，以及用戶設(shè)備 (UE) 定位和電源效率。

移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商 (MNO) 需要考慮一個能夠處理 5G NR 中預(yù)期的許多進(jìn)步的網(wǎng)絡(luò)。為了提供 5G 承諾的更低延遲、更高吞吐量和更高網(wǎng)絡(luò)可用性，移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商正在利用無線電接入網(wǎng)絡(luò) (RAN) 和基于軟件定義網(wǎng)絡(luò) (SDN) 和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 (NFV) 的核心架構(gòu)。SDN通過將網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)過程(數(shù)據(jù)平面)與網(wǎng)絡(luò)的路由部分(控制平面)分離，從而實現(xiàn)集中式網(wǎng)絡(luò)編程，從而集中網(wǎng)絡(luò)控制。NFV 通過將硬件與軟件功能分離來補(bǔ)充 SDN，從而創(chuàng)造更大的靈活性。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化對 5G NR 至關(guān)重要

NFV 是實現(xiàn) 5G 所需的靈活、高度可擴(kuò)展且經(jīng)濟(jì)高效的網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵推動力。它將軟件和硬件功能分離，而不是周期性地添加或升級專用硬件。虛擬化核心提供更小的占用空間、更低的成本、對許多功能的支持、改進(jìn)的可擴(kuò)展性和動態(tài)資源分配。NFV 還支持 5G 就緒平臺，該平臺可以實施移動邊緣計算 (MEC)和網(wǎng)絡(luò)切片等新架構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)切片對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分區(qū)

借助 NFV，一些 RAN 和核心網(wǎng)絡(luò)物理基礎(chǔ)設(shè)施被基于軟件的虛擬機(jī) (VM) 所取代，從而將物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個虛擬網(wǎng)絡(luò)，這些虛擬網(wǎng)絡(luò)被劃分為網(wǎng)絡(luò)切片，每個網(wǎng)絡(luò)切片都有自己的功能。這允許 MNO 對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分區(qū)以滿足特定的服務(wù)要求。網(wǎng)絡(luò)切片可以針對延遲、吞吐量、安全性或其他符合不同用戶需求的屬性進(jìn)行優(yōu)化。舉個例子，一家公用事業(yè)公司需要一項服務(wù)來支持?jǐn)?shù)千個傳感器，每個傳感器不經(jīng)常發(fā)送少量數(shù)據(jù);或醫(yī)院進(jìn)行機(jī)器人手術(shù)，這需要高可靠性和有保證的數(shù)據(jù)包交付。

虛擬化無線接入網(wǎng)絡(luò)集中數(shù)據(jù)處理同樣重要的是構(gòu)建和驗證高性能 RAN 的能力。5G NR 依賴于關(guān)鍵技術(shù)，例如使用更寬的信道帶寬、載波聚合、大規(guī)模 MIMO 和高達(dá) 256 QAM 的調(diào)制方案，以在給定小區(qū)中實現(xiàn)更高的吞吐量。這可能等同于需要以具有成本效益的方式管理大量數(shù)據(jù)。

虛擬化 RAN 有助于管理和優(yōu)化海量數(shù)據(jù)的處理。它使用分布式拓?fù)?，其中遠(yuǎn)程無線電單元 (RRU) 放置在塔上，基帶信號使用低成本技術(shù)(如通用公共無線電接口 (CPRI))遠(yuǎn)距離傳輸?shù)交鶐卧?(BBU)， e-CRPI 或 O-RAN。BBU 已從基站移到數(shù)據(jù)中心的集中區(qū)域，在那里可以優(yōu)化資源。

一些服務(wù)提供商在實施方面處于領(lǐng)先地位。例如，韓國服務(wù)提供商 SK Telecom (SKT)與諾基亞實施了云 RAN 模型，據(jù)稱這是世界上第一個商業(yè)部署。這種方法更有效地擴(kuò)展流量并根據(jù)需求在云中配置網(wǎng)絡(luò)資源。

虛擬化 RAN 需要從基站到數(shù)據(jù)中心的更高帶寬和更低延遲的接口。國際電聯(lián)有一份有趣的報告解釋了這一需求。RAN 和核心都需要進(jìn)行功能測試和負(fù)載測試，以確定基礎(chǔ)設(shè)施如何處理 5G 預(yù)期的海量數(shù)據(jù)。

移動邊緣計算支持低延遲服務(wù)

相比之下，MEC 是一種新興架構(gòu)，將處理、存儲和管理移動到基站或小型蜂窩，使計算更接近 RAN 的邊緣，以支持低延遲和在線需求服務(wù)。它將計算資源定位在更靠近網(wǎng)絡(luò)邊緣的位置，以進(jìn)行多個基站基帶處理。計算資源的物理接近性降低了傳輸延遲，從而為需要低延遲和高可靠性通信的應(yīng)用程序(如自動駕駛或自動無人機(jī)交通控制)提供亞毫秒級響應(yīng)時間的智能基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。由于往返傳輸時間較長，集中式網(wǎng)絡(luò)無法支持這些用例。

在最初的 5G 部署中，運(yùn)營商需要平衡集中處理和 MEC，選擇滿足其平衡超低延遲與成本需求的架構(gòu)。成本和性能之間存在權(quán)衡;在單個中央辦公室定位處理和存儲比在現(xiàn)場定位要便宜得多。

確保您的網(wǎng)絡(luò)已為 5G 做好準(zhǔn)備

5G 不僅僅是更高的速度。該標(biāo)準(zhǔn)涉及需要對您的移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重大更改的新技術(shù)。SDN和NFV等新的網(wǎng)絡(luò)特性使網(wǎng)絡(luò)能夠更有效地適應(yīng)。作為移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，您可以通過刷新或更換可以升級到千兆性能和低延遲的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來為 5G NR 做好準(zhǔn)備。遷移到基于云的虛擬化平臺還可以更有效地部署網(wǎng)絡(luò)資源，并為未來 MEC 和網(wǎng)絡(luò)切片的進(jìn)步提供更輕松的途徑。這意味著更多地依賴數(shù)據(jù)中心功能，而不是專用硬件。

交付這些高度靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要對核心基礎(chǔ)設(shè)施和 RAN 進(jìn)行廣泛的驗證和測試。使用真實的用戶流量執(zhí)行負(fù)載測試以驗證數(shù)據(jù)平面和控制平面性能、單個網(wǎng)絡(luò)功能性能和整體服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 至關(guān)重要。此外，端到端測試可用于驗證虛擬化 RAN 和數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)性能。

為了提供終極用戶體驗，率先或快速將新服務(wù)推向市場，同時降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本，確保您與在端到端電信設(shè)計、測試和測量。