5GSA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述目前5G主要有SA與NSA兩不開5G網(wǎng)絡(luò)的支撐，、5G無線基站、5G核心網(wǎng)及上層應(yīng)用。其中5G核心網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV），采用服務(wù)化架構(gòu)（SBA）定義網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)化接口，與4G核心網(wǎng)相比有較大的區(qū)別。相較4G,5G的S和SA,該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成功引入了一種服務(wù)化、切片式、移動化網(wǎng)絡(luò)管理與移動會話網(wǎng)絡(luò)管理的無縫分離,以及其與C/U、C/D端的分離等創(chuàng)新功能。先簡單對比一下4G和5G的無線網(wǎng)絡(luò)物理架構(gòu)，如圖2-1-1、2-1-2所示。圖2-1-14G架構(gòu)圖2-1-25G架構(gòu)為了對5G各網(wǎng)元有更深入的了解，將5G網(wǎng)元的功能和4G進行對比。如表2-1所示。表2-15G和4G網(wǎng)元功能對比的參數(shù)5GNF網(wǎng)絡(luò)功能對應(yīng)4G網(wǎng)元AMF：接入移動性管理MMESMF：會話管理功能SGW-C、PGW-CUPF：用戶面功能SGW-U、PGW-UPCF：策略控制管理功能PCRFUDM：統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理HSS-FEUDR：統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲HSS-BEAUSF：認證服務(wù)器功能AuCNSSF：網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能NRF：網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)現(xiàn)SMSF：NAS短消息處理功能5G大區(qū)核心主體網(wǎng)絡(luò)部署摒棄了4G的傳統(tǒng)分省網(wǎng)絡(luò)部署,而是直接集中采用了整個大區(qū)內(nèi)部主體網(wǎng)絡(luò)的組合形式對整個用戶系統(tǒng)進行了直接部署,所有的系統(tǒng)控制臺界面和所有數(shù)據(jù)中心面向的網(wǎng)元都直接集中部署到了整個大區(qū)內(nèi)部合二為一的主體網(wǎng)絡(luò)進行直接部署,用戶其他面向的網(wǎng)元也同樣可以按照自己的具體業(yè)務(wù)部署要求將其直接部署到各個地方城市乃至大區(qū)邊緣。中移的核心網(wǎng)8大區(qū)部署情況，如圖2-1-3所示。圖2-1-3中移的核心網(wǎng)8大區(qū)部署情況5G的終極目標網(wǎng)絡(luò)就是把它建設(shè)起來形成一張2G/3G/4G/5G融合的核心網(wǎng),所以就必須實現(xiàn)這樣的如下功能:SMF:可以同時實現(xiàn)基于SGW-C、PGW-C和GGSN-C的多種音頻信號采集控制處理功能;UDF:都可以輕松實現(xiàn)其與SGW-U、PGW-U以及GGSN-U等多種應(yīng)用功能的無縫整合;AMF:實現(xiàn)MME和SGSN功能的融合。如圖2-1-4所示。圖2-1-4融合核心網(wǎng)傳統(tǒng)的2/3/4G點的核心路由網(wǎng)絡(luò)都必須是需要通過準直相互連接的路由信令網(wǎng)進行連接,這樣才能真正地實現(xiàn)路由信令網(wǎng)連接時的數(shù)據(jù)匯集、路由信令尋址、路由信令捆綁,這種路由網(wǎng)絡(luò)組裝時的最大主要缺點之一就是常常有機會對路由信令網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)起雷電風(fēng)暴,路由的配置和信令網(wǎng)絡(luò)連接時的安全管理都必須由有人負責(zé)。而5Gc作為一個以核心的移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被廣泛地引入并逐步達到了一個面向服務(wù)化的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),使用的是HTTP/2協(xié)議。在新的R16標準中,協(xié)議已經(jīng)分別提出了一種可自行選擇的service和communication連和分離的兩種方式可自行選擇NF非直連的配置方式,但該技術(shù)標準還很不成熟,所以,在5GSA中的商業(yè)早期,NF的用戶數(shù)量相對比較少,NF用戶可以通過配置直連和分離靜態(tài)兩種配置方式來輕松實現(xiàn)無線路由(其配置方法與4G中的類似)。Proxy對于一個鏈路的數(shù)據(jù)匯聚器設(shè)計可以大大減輕使用NF信號指令處理連接數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)復(fù)雜性和減少NRF信令處理的流量負荷,盡管初期有些時候我們認為可以不需要考慮直接引入,后期有些時候我們還是可以根據(jù)該鏈路設(shè)備的相關(guān)技術(shù)開發(fā)能力和相關(guān)標準要求來成熟,建議考慮引入。如圖2-1-5所示。圖2-1-5NF直連和靜態(tài)配置5G互聯(lián)網(wǎng)下的語音架構(gòu),大家都很清楚,目前5G的語音主要是通過EPCFallback的一種形式來進行實現(xiàn),最終目標就是需要使用VONR,兩者的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)其實基本上是相同的。如圖2-1-6所示。圖2-1-6語音架構(gòu)對比(1)為了有效保持IP地址的穩(wěn)定和連續(xù)性,需要在線上部署SMF+PGW-C、UPF+PGW-U和UDM+HSS等新型融合裝置;(2)為了保持策略控制一致,PCRF和PCF需要融合;(3)5G的網(wǎng)絡(luò)接口是由一個UPF+PWG-U兩個融合后的設(shè)備和一個IMC+I的網(wǎng)絡(luò)相互連接,接口方式有點像SGI的網(wǎng)絡(luò)接口;(4)IMSTE網(wǎng)絡(luò)與VOUDM+HSS,PCC與VOUE的所有網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議都必須與它的VOLTE網(wǎng)絡(luò)保持一致;(5)5GC與EPC之間的操作引入了一個互斥式操作的協(xié)議接口N26,采用一個GTP-C操作協(xié)議。如圖2-1-7所示。圖2-1-7IP融合VONR和EPSFallback方案的區(qū)別僅在與5G到4G觸發(fā)的條件不同：(1)VONR基于網(wǎng)絡(luò)覆蓋點在網(wǎng)絡(luò)周圍環(huán)境特定條件下的切換觸發(fā),GNB在5G范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境情況不好時,為了保證能夠更好保持網(wǎng)絡(luò)話音的穩(wěn)定和網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性,切換觸發(fā)到4G覆蓋網(wǎng)絡(luò)。(2)EPSFallback基于業(yè)務(wù)的觸發(fā),GNB在5G上搭建語音傳輸承載器時會進行觸發(fā)切換或者將其重定向至4G網(wǎng)絡(luò)。(3)5G的短和長時間內(nèi)容的消息傳輸服務(wù),5G消息支持兩種不同的傳輸方式可用來同時承載每個終端端的消息,分別為它的SMSOverIP和它的SMSOverNAS。其中作為SMSOverIP對5G不需要存在任何額外的技術(shù)要求,而S.R15中主要是被用來重新定義作為SMSOverNAS的一個主要技術(shù)問題解決協(xié)議方案。所以我們同時引入了一個新的互聯(lián)網(wǎng)元叫ISMSF,實現(xiàn)了與中國短信客戶服務(wù)管理中心之間的一個互聯(lián)網(wǎng)短信接口,并且我們可以通過連接IP-SW-GW并且我們可以直接實現(xiàn)一個長度達到5G的一個短信服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用選項。因為5G初期,再加之所有的設(shè)備只能在每個終端都可以支持一個SMSOverIP,部署一個SMSF主要工作目的就是為各個不同行業(yè)的終端用戶同時提供一個SMSOverNAS的服務(wù)。如圖2-1-8所示。圖2-1-8VPLMMN和HPLMN示意圖1.15G基站選址原則建設(shè)范圍:室外,城市密集區(qū)域與現(xiàn)網(wǎng)1.8G同站網(wǎng)絡(luò)部署可以實現(xiàn)室外基本連續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋;室內(nèi),在相鄰區(qū)域的室內(nèi)、營業(yè)大堂、行為技術(shù)應(yīng)用、交通樞紐等地方進行同步設(shè)置有源分布式系統(tǒng)。站型選擇：當前室外采用BBU+AAU，初期AAU以64T64R為主，滿足密集城區(qū)的覆蓋和容量需求；室內(nèi)采用有源分布系統(tǒng)，以4T4R為主。后續(xù)結(jié)合容量、覆蓋、成本及共享等因素綜合考慮滿足多場景的站型。站址要求：建網(wǎng)初期，5G基站（AAU）與現(xiàn)網(wǎng)宏站天面配套建設(shè)可以進行分類。共站新建，同時積極協(xié)調(diào)各類桿塔資源，便于滿足5G各類場景覆蓋需求。無線基站的站址選址應(yīng)遵循以下；（1）按照站間距選取合適的站址，確保網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，小區(qū)方向應(yīng)有效覆蓋業(yè)務(wù)目標區(qū)域。（2）避免選擇過高站址，以免越區(qū)覆蓋造成干擾。（3）優(yōu)先共享鐵塔公司（或其他鐵塔出租方）現(xiàn)有站址，最大限度提升鐵塔共享率、節(jié)省鐵塔租金。（4）考慮市政路燈桿、交通桿、監(jiān)控桿等基礎(chǔ)設(shè)施，彌補城市站址資源獲取困難引起的弱覆蓋。隔離要求：對于NSA與SA并存的城市，NSA和SA應(yīng)相對地理隔離，避免二者的相互影響。1.2設(shè)備供電配套解決方案新建室外基站電源原則上采用租用鐵塔公司電源配套的方式建設(shè)。站址產(chǎn)權(quán)歸屬鐵塔的基站，電源改造原則上鐵塔負責(zé)。針對自主協(xié)調(diào)新建站點可考慮自建電源配套。自建站點電源配套包含兩種方案，方案一：市電穩(wěn)定極少停電區(qū)域可采用交流建設(shè)模式，通過交流+交轉(zhuǎn)直模塊方式給AAU設(shè)備供電；方案二：停電頻次較高區(qū)域可采用自建MINI機柜（含蓄電池）方式，通過嵌入式開關(guān)電源給AAU設(shè)備供電，具體參數(shù)如表2-1-2所示。表2-1-25G自建電源配套需求表電源配套建設(shè)內(nèi)容電源配套設(shè)備需求交流引入容量≥15KVA300A開關(guān)電源容量300A直流配電單元空開配置一次下電：2*100A、6*50A、4*32A、6*16A后備電源容量（蓄電池2組150AH蓄電池）二次下電：2*16A1.3天面配套部署方案5G室外站主要采用AAU設(shè)備代替原來的“RRU+天線”設(shè)備。5G網(wǎng)絡(luò)原則上采用利舊空抱桿、新增獨立天饋方案進行建設(shè)，對于現(xiàn)有天面資源不滿足的場景，優(yōu)先采用現(xiàn)有天線整合、桿塔改造等方式進行改造，無法通過新建或改造滿足天面需求的，可以考慮換址新建，如表2-1-3所示。表2-1-3改造方案站址類型塔桅類型鐵塔改造方案樓面站新增支臂新增抱桿1.新增美化罩，整合現(xiàn)網(wǎng)天面1.新增支臂新增鐵塔3.整合現(xiàn)網(wǎng)天面地面站現(xiàn)有塔桅滿足新增支臂，直接加支臂1.現(xiàn)有空間有條件新增配套，直接加單抱桿1.現(xiàn)有樓面有空間但協(xié)調(diào)較困難地采用新增美化外罩對于現(xiàn)網(wǎng)多系統(tǒng)并存的如無法加支臂抱桿，則可以考慮整合現(xiàn)網(wǎng)天面,現(xiàn)網(wǎng)地面鐵塔在滿足掛高及承重的情況下