5G网络学习（一）——5G网络部署及架构详解(未完待续)

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5G网络是如何将一个数据包从一个用户发送到远在天边的另一个用户的呢？

首先需要明白5G网络长什么样？

5G网络的部署

5G网络的部署包括边缘接入网、城域汇聚网和骨干网三个部分。

5G网络逻辑架构

要明白5G网络逻辑架构是什么样的

新型5G网络架构包括接入、控制和转发三个功能平面

现在有个问题了：是控制平面控制数据的转发还是转发平面控制数据的转发？

在控制和转发功能分离后，转发面将专注于业务数据的路由转发，具有简单问定和高性能等特性，但是是由控制平面控制转发平面进行数据转发的。

5G承载网络

什么是承载网络，这其实也是一种网络的划分方式，在下面也有所提及，它是提供网络连接的基础网络（我们也可以说承载网罗是由底层的网络转发设备及相关连线组成的）。

5G承载网络总体架构

5G承载网是为5G无线接入网和核心网提供网络连接的基础网络。能够为这些网络连接提供灵活调度、组网保护和管理控制功能，还能提供带宽、时延、同步和可靠性等方面性能保障。

转发平面上5G承载架构中的关键组成，其典型功能特性包括：

5G承载网络转发面组网架构

其中，城域接入层利用多种接入技术，进行带宽和业务分配，实现用户的接入，接入设备完成多业务的复用和传输。（question！！什么是多业务的复用呢）

汇聚层的主要功能是给业务接入节点提供业务数据的汇聚和分发处理，同时要实现业务的服务等级分类。

核心层主要提供高带宽的业务承载和传输，完成已有网络的互联互通，其特征为宽带传输和高速调度。

5G承载转发面架构

5G 承载转发面技术方案

SPN、M-OTN和IP RAN+光层三种方案

SPN技术方案

SPN是在3、4G回传的分组传送网络（PTN）技术的基础上，面向5G和政企专线等业务承载需求，融合创新提出的新一代切片分组网络技术方案。

其中利用到了切片分组层（SPL）的段路由技术。SPN采用基于SDN管控架构的SR隧道扩展技术（SR-TP和SR-BE），采用L3 VPN承载5G业务，并根据网络规模和运维需求，采用分层L3 VPN到边缘或L2 VPN+L3 VPN良好在哪个应用方案。

L1，L2，L3说的是啥呢？

参考OSI七层模型，层一是物理层，层二是数据链路层，层三是网络层。例如MAC地址属于层二，IP属于层三。

由此而来的二层交换机和三层交换机的不同就在于：

二层交换机属于链路层设备，识别MAC地址，根据MAC地址转发数据包，维护MAC地址表。

三层交换机还有部分网络层功能，也就是能识别IP。

SR--TP隧道技术和SR-BE隧道技术又都是干啥呢？

待补充！

M-OTN技术方案??????

这个图介绍了基于M-OTN（移动-光传输网络）的5G承载组网架构，其中数据转发层基于分组增强型OTN设备，进一步增强了L3路由转发按功能呢，并简化了传统OTN映射服用结构、开销和管理控制的复杂度，降低设备、开销和管理控制的复杂度。控制管理层引入基于SDN的网络架构。

啥是OTN呢？（一个来自小白的无奈提问）

OTN ，OpticalTransportNetwork（光传输网）以波分复用技术为基础、在光层组织网路的传统网。

具体其优势啥的看看等其他博客都能找到。

M-OTN关键技术：

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP）5g网络架构，用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。

IS-IS（Intermediate System-to-Intermediate System，中间系统到中间系统）路由协议最初是ISO（the International Organization for Standardization，国际标准化组织）为CLNP（Connection Less Network Protocol，无连接网络协议）设计的一种动态路由协议。

传统的BGP-4只能管理IPv4单播路由信息，对于使用其它网络层协议（如IPv6、组播等）的应用，在跨AS传播时就受到一定限制。BGP多协议扩展MP-BGP（MultiProtocol BGP）就是为了提供对多种网络层协议的支持，对BGP-4进行的扩展。目前的MP-BGP标准是RFC4760，使用扩展属性和地址族来实现对IPv6、组播和VPN相关内容的支持，BGP协议原有的报文机制和路由机制并没有改变。

MP-BGP对IPv6单播网络的支持特性称为BGP4+，对IPv4组播网络的支持特性称为MBGP（Multicast BGP）。MP-BGP为IPv6单播网络和IPv4组播网络建立独立的拓扑结构，并将路由信息储存在独立的路由表中，保持单播IPv4网络、单播IPv6网络和组播网络之间路由信息相互隔离，也就实现了用单独的路由策略维护各自网络的路由。

IP RAN&光层技术方案

根据上图我们可以看出其组网架构包括城域核心、汇聚和接入的分层结构。其中：核心汇聚层由核心节点和汇聚节点组成，采用IP RAN系统承载，核心汇聚几点之间采用口字型对接结构。

啥是IP RAN呢？

IP Radio Access Network，是指以IP/MPLS协议及关键技术为基础，主要面向移动业务承载并兼顾提供二三层通道类业务承载，以省为单位，依托CN2骨干层组成的端到端的业务承载网络。

MPLS多协议标签交换，MPLS是利用标记（label）进行数据转发的。当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记，并将标记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换节点仅根据标记进行转发。

说人话就是，在两个协议之间转发的数据包格式不一样，用这个MPLS能让这些数据包正常转发。

5G承载网络管控：分为多层网络管控技术

5G承载网络在不同的域内可能采用不同的网络技术，或者在同一网络域内具备多层网络技术。

对于面向连接的业务路由策略，可采用统一的面向连接的业务路由策略和约束条件。对于L3层无线连接的路由策略，如SR-BE等可以采用SDN的集中式路由发布或分布式BGP路由协议实现动态自动化的路由分配。

北向接口协议：要想实现对5G承载网络的管控，实现业务快速发放，通过业务编排层和承载网管控的协同。因此，采用基于YANG的数据模型，定义开放统一的基于Restful协议的承载网络北向接口，实现网络的开放和可编程能力。

南向接口：由于5G承载网涉及多个网络技术层次，网络设备模型复杂，采用单一的网络协议，难于实现网络设备的管控，获得较高的接口性能，南向接口可采用多种网络协议，如Netconf、PCEP、BGP-LS等。

5G核心网

第一版（R15）的5G核心网标准已经在2018年6月SA全会上批准冻结。具体到相关工作组的标准编制：架构规范完成、系统安全规范、接口协议规范、网管计费规范基本完成。

以上是我对看过的东西的总结，在这里分享给大家，希望能对大家有所帮助。

（编辑：通辽站长网）

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