5G系统架构设计与NR思维导图

Posted 2021-08-10 FPGA探索者

本文说明

本文总结梳理5G-NR系统架构，L1、L2、L3功能框架，便于5G系统相关人员快速熟悉整体架构设计，了解关键技术标准和实现方法。

不涉及具体技术细节，宏观把控即可。

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5G 系统架构与E2E

网络切片架构

图1 网络切片架构示例

E2E（端到端）架构

图2 E2E架构示例

4G 与5G QOS架构的区别

图3 LTE和5G QoS架构比较

频谱共享架构

图4 频谱共享架构简图

图5 5G传输网络参考架构框架的示例

4G 与5G互联分离架构

图6 简化的4G和5G互联架构

图7 3GPP考虑的具体4G/5G互联选项

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RAN架构

图8 LTE与5G的UP处理比较

图9 在5G多服务和多租户RAN中实例化NF的示例

图10 根据不同的部署场景进行3层RAN功能划分

图11 高层SD-RAN架构

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传输网架构

图12 融合异构网络和计算基础设施

图13 5G传输控制面架构

图14 面向租户切片概念

图15 传输网一般架构

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网络切片

图16 网络分片的关键原则

图17 特定网络功能/配置的服务或切片示例

图18 在跨供应商业务流程上进行切片

图19 端到端网络切片示例，用于工厂的5G业务

图20 网络切片生命周期管理的各个阶段

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5G-NR思维导图

为方便从事无线通信协议开发、FPGA开发、基带芯片开发或RRU开发工程师们，特别是刚进入通信行业的新人，更快地了解NR的框架，笔者绘制了一份简单的NR思维导图。对于L2、L3，由于平时涉及和了解不多，就简单标识。我们重点把握L1部分，即PHY物理层的关键技术。

图21 5G-NR思维导图

更为完整和详细的说明，可去参考3GPP TS38系列技术规范和相关的提案。

如果有对RRU感兴趣的朋友，比如对DPD算法、AD/DA、高速接口、MIMO等熟悉的朋友，可否传授一些经验，笔者前来学习学习。

为了更完整的了解5G的基站与终端之间的PHY处理过程，下面笔者从相关资料中整理了两张图，分别描述了下行和上行物理层处理过程。

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5G 下行与上行处理过程

下行处理：从基站到UE。下图非常清晰地说明了从5G基站发送到UE接收的全过程。

图22 整体下行物理层处理过程

上行处理：从UE到基站。下图非常清晰地说明了从UE发送到5G基站接收的全过程。

图23 整体上行物理层处理过程

关于5G系统架构和NR协议的介绍就到这里，更多内容，后期推出。

这里抛一个问题：5G会是失败的一代通信技术吗？你怎么看？欢迎留言讨论。

参考

1.5G System Design.

2.5G NR Architecture, Technology, Implementation,and Operation of 3GPP New Radio Standards.