教你看懂晦澀的5G英文縮寫(進階篇)

2020-12-08 BOO聊通信

一、涉及5G的頻率類

FR1/FR2/Sub6G/Sub3G/mmWave/C-Band:關於5G使用頻率的描述,基本就這些了。FR1和FR2是5G頻率劃分的兩個大類,其中FR是Frequency Range的英文縮寫,就是頻率範圍。

FR1指的是6GHz以下的頻段,所以也可以被叫做Sub6G頻段,是5G的主力頻段。

而在FR1或者說Sub6G頻段內,後半段也就是3-6GHz這段,是5G主力頻段中的主力,因為這段頻帶不但頻率比較低,而且可用帶寬大,能拿出來100MHz給5G用,這塊頻段叫做C-band

FR1剩下的頻段,也就是前一半,3GHz以下的頻段,叫做Sub3G,雖然頻段更低,覆蓋更好,但是連續帶寬少,基本拿不出來100MHz給5G大帶寬使用,所以可以用來做5G的覆蓋層,也就是實現連續覆蓋用的,熱點區域再用C-Band或者毫米波懟上。

而FR2,就是mmWave,翻譯過來叫毫米波,其實正經的毫米波應該指30GHz以上的頻段,但在這裡20多GHz以上差不多的頻段都算了。

這塊叫做毫米波,是因為這個頻率的電磁波,波長是毫米級別的,比較短,因為頻率和波長是成反比的。這麼高的頻率,電磁波穿透能力極差,覆蓋不行事兒,但是頻段資源充裕,有大把大把可利用的帶寬,未來最可能用作熱點區域,實現5G速率、容量相對Sub6G的翻幾番的提升。

二、涉及5G的網絡架構類

1、Option3/3a/3x:上篇文章說了NSA組網是咱們現在的主流組網架構,未來要演化到SA,但是NSA/SA下其實還有N多種不同的組網選項,這些選項都叫OptionXXX

上圖展示的就是NSA與SA下的各種選項,不過大家不用關心,因為絕大多數的選項都只是提議而已,並沒有什麼卵用。大家只要掌握Option3系列的三胞胎組網3/3a/3x就好了。

如上圖所示(上圖3+實際應該為3x,估計打錯了),看上去是不是感覺一毛一樣?但其實還有有些略微差別的。先說相同點,都是藉助LTE錨點把5G NR站接到4G核心網EPC裡。區別在於分流節點有所區別。

既然NSA下4G站與5G站都要連接手機,當然不能浪費資源,可以讓45G站點同時給手機傳輸數據,那麼由誰來決定多少數據由4G站往下傳,多少數據由5G站往下傳呢?這個決策者就是分流節點

Option3由4G站來做分流節點,3a由核心網做分流節點,3x由5G站做分流節點。從圖片中的淺藍色線的位置就可以看出分流節點的不同。現網用的都是3x

但是無論誰分流,信令都是由4G站傳輸的,信令就是圖中的虛線。

BY THE WAY,圖中的LTE站為啥叫eLTE?因為4G LTE站點在NSA下要做錨點,需要升級進化,這個e就是evolved的意思。其實加不加e都無所謂,反正它就是個LTE站。

2、MCG、SCG、PCell、SCell、PSCell:這些都是NSA下的概念。在NSA下,誰負責當錨點,誰就是MCG(Master Cell group,主小區組),所以4G基站eNodeB下的小區就是MCG,5G基站gNodeB的小區就是SCG(Secondary Cell group,輔小區組)

啥叫小區?其實就是一個基站會掛很多天線,每個天線實際打出去的覆蓋區域可以理解為小區,這麼簡單理解下吧,實際比這複雜多了。

為啥還要加個「組」字?主小區、輔小區不就得了嗎?這是因為考慮一種特殊情況,就是主小區這邊還通過載波聚合技術聚合了好多小區,輔小區這邊也通過載波聚合技術聚合了好多小區,所以才謹慎的這麼叫的。但實際上MCG一般就包含一個4G小區,SCG一般就包含一個5G小區。

關於載波聚合,引用我自己文章的一個解釋:

5G載波聚合指的是把若干個5G頻段聚合在一起使用,為啥?因為3GPP協議規定了每個頻段最大能使用的帶寬。比如Sub6G是100MHz,毫米波是400MHz。既然帶寬對網絡速率起到決定性因素,那麼怎麼才能突破這個限制呢?這就需要載波聚合技術了。使用載波聚合(英文叫做CA)後,可以把多個頻帶聚合在一個給一個用戶使用,達到帶寬翻番甚至翻幾番的效果。

理解了MCG和SCG的概念,後面的XXCell就簡單了。PCell,PrimaryCell,主小區,是MCG下面載波聚合的那些小區裡做總指揮的4G小區PSCell,PrimarySecondary Cell,主輔小區,是SCG下面載波聚合的那些小區裡做總指揮的5G小區。剩下不管是MCG還是SCG下面的其餘4G和5G小區,都叫做SCell,Secondary Cell,輔小區

3、EN-DCE就是E-UTRAN,N就是NR,DC是Dual Connection,雙連接的意思。在NSA下手機要同時和4G與5G基站連接,所以叫DC雙連接,而EN的排序是誰做MCG、誰做SCG,所以EN-DC就是MCG是4G,SCG是5G的NSA,就是咱們現在用的Option3x,當然3、3a也是EN-DC,和分流節點無關

當然還有其他各種DC,就是前面的字母順序各種倒換,代表不同的NSA架構,這些DC總稱為MR-DC,Multi-RAT Dual Connectivity,其中Multi-RAT可以理解為「各種無線網」。但是大家不用關注,因為現網並沒有使用。

4、MN、SN:這個簡單,MN就是Masternode,是充當MCG的節點,在咱們現有的NSA下就是4G基站,SN就是Secondarynode,是充當SCG的節點,在咱們現有的NSA下就是5G基站。

三、涉及5G的核心網

5G的核心網非常複雜,上面僅僅是一個簡圖(網上找的,一看就是愛立信畫的,講真愛立信畫圖真好看)。其中UE就是手機,DN是移動通信網外部的網絡,灰色虛線裡的一堆方塊全是核心網的控制功能。所以手機上網的流向就是通過基站轉發至UPF,再通過UPF(後面再說是啥)轉發後,發送到外部網絡,虛線中的核心網控制功能來控制整個流程。

首先大家先明白一個概念:5G核心網中各種XXF中的F,是英文單詞Function功能的意思,也就是說5G裡所有的核心網網元,都僅僅是實現一個功能而已,並不是一個實體,這就是NFV網絡功能虛擬化的體現。

這裡面涉及的功能,大家只要重點了解3個就行,就是上圖中顏色和別的XXF不一樣的XXXF(顏色代表了地位):

1、UPF:User Plane Function,翻譯過來就是用戶平面功能,數據從基站到網絡的路由轉發是它的主要功能,是核心網裡唯一的處理數據的模塊(所以在上圖中沒被圈到灰色框裡,雖然也是核心網的部分),剩下的模塊都是處理信令的,也就是做網絡控制的。5G核心網是徹底的控制面與用戶面分離,就是用戶面模塊僅僅處理數據,控制面模塊僅僅負責實現網絡管控。

2、AMF:Access and Mobility ManagementFunction,接入和移動管理功能,看圖裡面AMF和手機是有連線的,所以AMF是主要控制手機接入網絡、認證手機身份、讓手機在各地移動能保持連接的模塊,是核心網裡的CPU,類似於人的大腦

3、SMF:Session Management Function,會話管理功能,主要用來給手機分配IP位址(對,就是上網要用的那個IP位址),以及負責在上網中手機與核心網間的各個通道的管理,所以才連接著UPF

5G縮寫的兩篇文章差不多寫完了,如果大家還有其他5G英文縮寫不懂的,我還沒提的,可以私信問我。

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