26 ноября Просто про 5G - Cisco

Михаил БухтеевСтарший системный инженерНоябрь 2020

Просто про 5G

© 2020 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 2

• Решения для мобильных сетей от компании Cisco

• Статус коммерческих сетей 5G

• Статус стандартизации 5G

• Архитектура 5G

Cодержание


Решения для мобильных сетей от компании Cisco


• Решения

• Мобильное пакетное ядро для сетей 2G, 3G, LTE, NBIoT, 5G NSA/SA,

• ePDG (WiFi calling)

• PCRF (Policy)

• NFVI и средства автоматизации и оркестрации для виртуализированных узлов мобильной сети, включая виртуализированные базовые станции (vRAN)

• Большая локальная экспертиза

• Реализовано большое количество проектов

• Большая сервисная команда (NCE, PM, HTE, HTOM…), инженеры-консультанты и TME, специализирующиеся на мобильных технологиях

Решения для мобильных сетей от компании Cisco



Статус рынка 5G


Запуски 5G

Источник5G Global Launches & Statistics

https://www.gsma.com/futurenetworks/ip_services/understanding-5g/5g-innovation/


Запуски 5G SA

Источник5G Stand Alone Global Market Status: August 2020

https://gsacom.com/technology/5g/


Примеры запусков 5G

Источник5G Global Launches & Statisticshttps://www.gsma.com/futurenetworks/ip_services/understanding-5g/5g-innovation/


Устройства с поддержкой 5G

Growth of announced 5G devices (announced and commercially available)

Announced 5G devices, by form factor

Announced devices with known spectrum support, by broad category (data not available for all devices)

Источник

5G Devices October 2020: Global Update

https://gsacom.com/technology/5g


Примеры смартфонов с поддержкой 5G

https://www.samsung.com/us/mobile/5g/products/#compare https://www.apple.com/ru/iphone/compare/


Cкорости 5G сетей (1/3)

Source:https://www.opensignal.com/2019/09/13/5g-users-now-

experience-max-download-speeds-over-1000-mbps-in-4-countries

https://www.opensignal.com/2019/09/13/5g-users-now-experience-max-download-speeds-over-1000-mbps-in-4-countries



Source:https://www.opensignal.com/2020/02/20/how-att-sprint-t-

mobile-and-verizon-differ-in-their-early-5g-approach

https://www.opensignal.com/2020/02/20/how-att-sprint-t-mobile-and-verizon-differ-in-their-early-5g-approach



Source:

https://techblog.comsoc.org/2019/06/22/opensignal-reports-on-5g-

speeds-and-4g-lte-experience-in-south-korea/


• Решение ГКРЧ от 17 марта 2020 позволяет использовать 400 МГц в миллиметровом диапазоне (24,25-24,65 ГГц) для 5G неопределенному кругу лиц

• Полоса 400МГц, TDD, MIMO 2x2, модуляция 256QAM => теоретическая пиковая скорость на соту ~2 Гбс

• Реальные пиковые скорости на сектор зависят от радиоусловий

5G в России в диапазоне 24 ГГц (диапазон 258)

*http://www.comnews.ru/content/205070/2020-03-18/2020-w12/promyshlennye-predpriyatiya-poluchat-chastoty-dlya-5g-bez-aukcionov


Статус стандартизации 5G


3GPP

https://www.3gpp.org/about-3gpp/about-3gpp


История релизов 3GPP



5G в релизах 3GPP15+



Стандартизация 5G

3GPP Rel-15• New Radio (NR)

• NR NSA (w EPC)• NR SA• Wide BW (~400 MHz)• Wide Freq Range (upto 28GHz)

• New 5G Core• Service Based Architecture (SBA)• Slicing• MEC

3GPP Rel-16• Radio

• NR in unlicensed band• Industrial IOT (TSN)• Accurate NR Positioning• NR for Integrated Access & Backhaul (IAB)

• 5G Core• Enhanced SBA (eSBA)• Private networks• Wireless/Wireline (Cable/BNG) Convergence + Access

Steering• Time Sensitive Network (TSN)• Cellular IoT (NB-IOT, CatM)• Slice Management• Network Analytics


Стандартизация 5G



Архитектура 5G


Области применения и характеристики сетей 5G

Peak Data Rate

User Experienced Data Rate

Spectrum Efficiency

Mobility

Latency

Connection Density

Energy Efficiency

Internet of Things (IoT)

Enhanced Mobile Broadband (eMBB)

Ultra Reliable Low Latency (URLLC)

Area Traffic Capacity

(Mbps/m2)

100x

Peak Data Rate (Gbps)

User Experienced Data Rate (Mbps)

Spectrum Efficiency

Mobility (Km/h)

Latency (ms)

Connection Density (devices/km2)

Energy Efficiency

Area Traffic Capacity

(Mbps/m2)

20

100

3x

500

1

106

4G5G

100x

10

1

0.1

10x 1x

105

10

350

1x

10

1


Ключевые технологии 5G

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

CUPS и MECСетевой слайсинг

Новые области применения

Новые частотные диапазоны,

Massive MIMO, beamforming, vRAN

Облачные технологии

VNF-2

VNF-1

VNF-2

VNF-1

VNF-3

VNF-n

TPS > Threshold

TPS < Threshold

Scale-Out

Scale-In

Initial VNF

creation

MANO layer

Real time NF discovery (NRF)

UP F

AM F SM F P C F

UP F

AF

(R)ANUE Contro lData

N1 N2

N4

N9

N3 N6

DN

NSS

F

NG-R AN, Fixe d

Nn ssf Nau sf Nu d m Nn e f Nn rf

Namf Nsmf Np cf Naf

NEF

NRF

AP Is (HTTP /JSON)

BSF

Nb sf

SEP

POth

er

PLM

N

Nu d r

AUS

F

UDM

UDR

NWDAF(Op tio n al)

Nwd af

C HF

Nch f

SM SF

Nsmsf

N3 IWF

Трансформация системной

архитектуры


Эволюция мобильной сети при внедрении 5G

InternetIMS

Региональный User plane

В региональном ЦОД

(Калуга)

Сервера с видео, игровые

сервера и т.д

(Калуга)

Internet

Центральный ЦОД

(Москва)

Сайт с БС

(Калуга)

Сайт с БС в

Москве

InternetIMS

Централизованные Control plane и User plane

Центральный ЦОД

(Москва)

Сайт с БС

(Калуга)

Сайт с БС

(Москва)

Централизованный Control plane и User plane для Москвы


Частоты 5G

https://gsacom.com/paper/5g-spectrum-snapshot-october-2020/https://www.gsma.com/


Варианты архитектуры 5G (1/2)NSA(non-standalone)

Option 3NR Non-Standalone (NSA)

f1

f2

EPC

NR

LTE

S1-US1-MME S1-U


Варианты архитектуры 5G (2/2)SA (standalone)

NR f2

5GC

N2 N3

f1eLTE

5GC

Option 5

f1

f2

5GC

NR

eLTE

Option 7

N2 N3 N3N3N2

f1

f2

5GC

NR

NR

NR + NR

N3N3N2

Option 2 ( NR SA)

5GC

NR

f1

f2

eLTE

Option 4

N3N2N3


LTE

• Подключение LTE БС и 5G БС к пакетному ядру LTE

• Минимальные изменения на пакетном ядре LTE

• Не требуется дополнительная сертификация узлов MME/SAEGW

• Скорости зависят от выделенного частотного спектра, типа MIMO, используемой модуляции 5G NR в качестве “Secondary RAT”

o Также известно как NR Dual Connectivity (NRDC)

o C-Plane через S1-MME и LTE RRC

o U-Plane передается через LTE и NR

o Несколько опций (3/3a/3x) для “U-plane split”

Архитектура 5G NSA (Non-standalone)

5G

EPC

X2

eNBgNB

S1-U S1-US1-C

InternetIMS/CS


Архитектура 5G SA (standalone)

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

AF Application FunctionAMF Access and Mobility Management FunctionAUSF Authentication Server FunctionBSF Binding Support FunctionCHF Charging FunctionDN Data Networks

NEF Network Exposure FunctionNRF NF Repository FunctionNSSF Network Slice Selection FunctionNWDAF Network Data Analytics FunctionPCF Policy Control FunctionSMF Session Management Function

SMSF SMS FunctionSEPP Security Edge Protection Proxy(R)AN (Radio) Access Network UPF User Plane FunctionUDM Unified Data ManagementUDR Unified Data Repository

UPF

AMF SMF PCF

UPF

AF(Opt)

(R)ANUE ControlData

N1 N2 N4

N9

N3 N6

DN

NSSF

NG-RAN, Fixed

Nnssf NausfNudm

Nnef Nnrf

Namf Nsmf Npcf Naf

NEF NRF

APIs (HTTP/JSON)

BSF

Nbsf

SEPP

Oth

er

PLM

N

Nudr

AUSF UDM UDR NWDAF(Optional)

Nwdaf

CHF

Nchf

SMSF

Nsmsf

N3IWF


UPF(UL CL)

N1 N2N4

N3 N6

N11

UPF(Anchor)

N9

N4

AMF SMF

UERadio Access

Network

N9

UPF(Anchor)

N6

Local Data Network

Central Data Network

CUPS и MEC


Сетевой слайсинг

AMF

NRF PCF

UPF

AMF

NRF

PCF

SMF PCF

UPF

PCF

UPF

NSSF NRF

Delphi- IoT

Merc- IoT

Слайс 1

Слайс 2

Слайс 3

Элементы, общие для слайсов 2 и 3

Youtube

DelphiDiag

MercEngH

SMF

Интернет

SMF

AUSF/UDM


Взаимодействие LTE<->5G через интерфейс N263GPP TS 23.501

HSS + UDM

N26

UPF

SMF

PCFN7

N4

AMF

NR

4G+ 5G UE

HTTP 2/JSON

LTENR

(Option 3)

EPC

SGW

MME

4G+ 5G UE

• Сохрание IP адреса

• Inter-RAT измерения только для E-UTRAN

• Нет мобильности 5G<->2G/3G

• Голос через IMS: EPS fallback или VoNR

• Нет CSFB

• SRVCC в сторону 3G в R16

• Только S5 интерфейс на SMF/UPF

5G


Private 5G Mobile Networks for Industrial IoT

https://www.qualcomm.com/media/documents/files/private-5g-networks-for-industrial-iot.pdf

Технологии 5G для поддержки IIoTНезависимая частная сеть

Date post:	04-Feb-2022
Category:	Documents
Upload:	others
View:	3 times
Download:	0 times

26 ноября Просто про 5G - Cisco

Documents