5G网简介

最近有机会查看了有关5G网的内容。对于移动通讯完全不懂的小白来说一切都很陌生和茫然。
几天的摸索，整理了“皮毛”内容，希望像我这样的小白有帮助^^

我们先了解一下，5G网络中网元(NE)是什么？
网元由一个或多个机盘或机框组成， 能够独立完成一定的传输功能。
简单的说， 5G网络是由多个网元(Network Element)组成。每个网元有各自的功能。
5GS就是指5G System，是所有的5G网元的统称。包含基站（NG-RAN）+核心网（5GC）。
网元可以分很多种，有物理网元，逻辑网元，等效网元数等。 基站也是一个网元 。

1G ~ 5G 时代的 基站叫法都不一样，这里简单的整理了一下。

1G: 基站叫Base Station，简称BS。
2G: 基站名称升级为Base Transceiver Station，简称BTS，也叫基站收发信台。
3G: 到了这个时候，改名为NodeB，简称NB(牛逼？)，其字面含义就是“B节点”。如果这里的B是指基站的话，NodeB的含义是“基站节点”。
4G: 4G技术叫LTE(长期演进)，基站叫eNodeB(演进的NodeB，简称eNB), 核心网叫EPC（演进的分组核心网）。在3G网络的名词上加个“evloved”, 就成了4G。
5G: g代表“next Generation”，就是下一代NodeB的意思。因为NB前面加一个字母，选择了“gNB”。

NR(New Radio) : 指的是5G的无线空口技术。比4G的空口技术：E-UTRA相比，5G的空口技术是新的空口技术，因此得名“新空口”。
gNB : 5G标准的基站叫gNB。
en-gNB : 和4G核心网对接的5G基站，就叫en-gNB。
ng-eNB : 和5G核心网对接，升级之后的4G基站就叫ng-eNB。

看下图 无线接入(NG-RAN) 和 5GC(核心网) 的关系。

备用地址

5GC(5G Core Network)是5G移动网络的核心。

5G核心网主要的网元有AMF、SMF和UPF，目前UPF一般放在需求方，及在地市或县城，AMF和SMF一般集中在省公司。
下面是几个常见的网元介绍。
(其实我也不知道具体是干嘛的？ 下面的名词没必要细看，我也只是为了记录^^;;)

AMF ：Access and Mobility Management Function， 接入和移动性管理功能 ，执行注册、连接、可达性、移动性管理。
为UE和SMF提供会话管理消息传输通道，为用户接入时提供认证、鉴权功能，终端和无线的核心网控制面接入点。
SMF ：Session Management function， 会话管理功能 ，负责隧道维护、IP地址分配和管理、UP功能选择、策略实施和QoS中的控制、计费数据采集、漫游等。
UPF ：The User plane function， 用户面功能 ，分组路由转发，策略实施，流量报告，Qos处理。
类似于4G中sgw和pgw用户面功能。
UDM ：The Unified Data Management， 统一数据管理功能 ，3GPP AKA认证、用户识别、访问授权、注册、移动、订阅、短信管理等。
AUSF ：Authentication Server Function， 认证服务器功能 ，实现3GPP和非3GPP的接入认证 。
PCF ：Policy Control function， 策略控制功能 ，统一的政策框架，提供控制平面功能的策略规则。
NRF ：NF Repository Function， 该功能是一个 提供注册和发现功能的新功能 ，可以使网络功能（NF）相互发现并通过API接口进行通信。
NSSF ：The Network Slice Selection Function， 网络切片选择 ，根据UE的切片选择辅助信息、签约信息等确定UE允许接入的网络切片实例。
NEF ：Network Exposure Function， 网络开放功能 ，开放各NF的能力，转换内外部信息。用于边缘计算场景。

说起无线网有个公式需要理解。

其中光速是固定的，所以 波长和波频是反比 的关系。
？？？ 这跟无线网有什么关系呢？？？

无线网数据传输速度是跟波频有关， 波频快，速度也快 。
这么一来 波长就会相对应的变短 。

波长短，原本1个基站覆盖的范围需要要N多个基站来覆盖。
而且波长短，对障碍物的躲避能力也下降。
直接的影响就是信号差 。

为了解决这个问题，除了宏基站，还出现了很多的微基站。
尤其是城区和室内，你只要细心的观察经常能看到。

我个人觉得，一个领域的技术发展都会遇到一个瓶颈。
有可能是 5G 也有可能是 6G 7G
好比家用的汽油车的车速已经很久没有太多的上升。
比起速度大家关心的是安全性，舒适性，时尚性等等

提速遇到瓶颈，往后大家会不会更看重的是周边的生态发展呢？
还是量子通信技术的崛起，会淘汰现在的模式？
谁知道呢？^^

欢迎大家的意见和交流

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(LTE)网络中调度是一个资源分配的过程，通过这个过程eNodeB决定应为每个终端(UE)分配多少资源(RBs)。在LTE网络中调度是基站在每个子帧基础上进行，即每1ms进行一次。对无线资源进行管理的过程称为调度流程。

调度流程基于OAM系统架构配置,输入启用哪种调度算法(循环,最大C/ I,比例公平等),综合QoS信息(哪个QCI,GBR/N-GBR等)和信道质量信息(CQI,Rank,SINR)等后做出判定。
LTE网络调度基于以下条件：
链路自适应(Link Adaptation)：根据无线射频条件选择最佳的参数组合如调制，信道编码，传输方案和传输模式(TM1/TM2/TM3 /TM4)。
速率控制(Rate Control):负责单一终端(UE)无线承载的资源分配,这些资源在eNB上用于下行(DL),在UE上用于UL。
数据包调度(Packet Scheduler):对RRC连接态终端(UE)在1ms-TTI中无线接口的数据包分配方案。
资源分配(Resource Assignment):根据每个TTI将空中接口资源分配给选定的活动用户。
功率控制(Power Control):为终端提供对应SINR和实现所需数据速率的功率,以降低对邻区干扰。
HARQ(ARQ+FEC):允许通过链路自适应从错误中恢复。
一、4G(LTE)调度机制
4G(LTE)网络服务和应用分为两类,它们分别是实时服务和非实时服务。
实时服务包括:会话语音,视频电话[会话视频],

一般来说，终端与网络同步主要是2个过程，一个是帧同步，一个是时间同步
下行同步：
在 TD -LTELTE 系统中，终端首先选定一个频点检测主同步信号（ 系统中，终端首先选定一个频点检测主同步信号( PSS ）,获取时隙同步，检测辅信号（ 时隙同步，检测辅信号（ 时隙同步，检测辅信号（ 时隙同步，检测辅信号(SSS)，获得帧同步。根据检测到不同的主同步信号和辅同步信号，获得小区的PCI
上行同步,
LTE中，不同UE的上行信号到达eNodeB时要时间对齐，为保证UE之间上行信号的正交性如果UE在呼叫期间向远离基站的方向移动，则从基站发出的信号将“越来越迟”的到达UE，与此同时，UE的信号也会“越来越迟”的到达基站，延迟过长会导致基站收到的UE在本时隙上的信号与基站收下一个其它UE信号的时隙相互重叠，引起码间干扰。上行传输的时间对齐是通过在UE发送侧应用TA（Timing Advance）来实现的。TA可以让UE提前发送信号

BTS、NodeB、eNodeB、NR。
2G基站名称升级为BaseTransceiverStation，简称BTS，也叫基站收发信台；3G基站改名为NodeB了，简称NB；4G基站4G技术叫LTE（长期演进），基站叫eNodeB；5G基站的名称NR的全称是NewRadio。
国际电联是主管信息通信技术事务（ICT）的联合国机构。负责划分全球的无线电频谱和卫星轨道，制定技术标准以确保网络和技术的无缝互联，并努力为世界欠发达社区提供ICT接入。

一、S1接口用户平面（eNodeB——S-GW）
S1用户面接口（S1-U）是指连接在eNodeB和S-GW之间的接口， S1-U接口提供eNodeB和S-GW之间用户平面PDU的非保障传输。S1接口用户平面协议栈如上图所示，传输网络层建立在IP层之上，并且位于UDP/IP 之上的GTP-U 用于在eNodeB和S-GW之间传输用户平面PDU。
二、S1接口控制平面（eNodeB——MME）
在IP传输层，点对点传输被用于传送信令PDU。每个S1-MME接口实例都关联一个单独的SCTP，与一对流指示标记作用于S1-MME 公共处理流程中。只有很少的流指示标记作用于S1-MME 专用处理流程中。
MME分配的针对S1-MME 专用处理流程的MME通信内容指示标记，以及eNodeB分配的针对S1-MME 专用处理流程的eNodeB通信内容指示标记，都应当对特定UE的S1-MME信令传输承载进行区分；通信内容指示标记在S1-AP消息中单独传送。
附：
SCTP（Stream Control Transmission Protocol）—流控制传输协议：是一种可靠的传输协议，它在两个端点之间提供稳定、有序的数据传递服务（非常类似于 TCP），并且可以保护数据消息边界（例如 UDP）。然而，与 TCP 和 UDP 不同，SCTP 是通过多宿主（Multi-homing）和多流（Multi-streaming）功能提供这些收益的，这两种功能均可提高可用性 。

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