认识达内从这里开始

任何一项技术的发展都是有自己的演变和发展历程的，下面我们就一起来了解一下，从4G到5G的网络架构演变都有哪些要点。

(1)SDN和NFV

当前的核心网EPC的一大缺陷就是耦合问题：控制平面和用户平面的耦合、硬件和软件的耦合。

EPC中有四大组件：

MME：移动管理实体，负责网络连通性的管理，主要包括用户终端的认证和授权、会话建立以及移动性管理;

HSS：归属用户服务器，作为用户数据集为MME提供用户相关的数据，以此来协助MME的管理工作;

SGW：服务网关，负责数据包路由和转发，将接收到的用户数据转发给指定的PGW，并将返回的数据交付给eNB;

PGW：PDN网关，负责为接入的用户分配IP地址以及进行用户平面QoS的管理，并且是PND网络的进入点。

从图中的虚线和实线标记可以看出，MME仅承担控制面功能，但是SGW和PGW既承担大部分用户平面功能，又承担一部分控制平面功能，这就使得用户平面和控制平面严重耦合，从而限制了EPC的开放性和灵活性。另一方面，在这种架构下，很多网络元素必须运行于配备专用硬件的多个刀片式服务器上，这对于运营商来说是极大的开销。

为此，5G网络架构中引入了SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)这两种技术来解决EPC存在的耦合问题。

(2)从4G到5G整体网络架构演变

①5G网络空口至少支持20Gbps速率，用户10秒钟就能够下载一部UHD(超高清，分辨率4倍于全高清，9倍于高清)电影。

②核心网功能分离，核心网用户面部分功能下沉至CO(中心主机房，相当于4G网络的eNodeB)，从原来的集中式的核心网演变成分布式核心网，这样，核心网功能在地理位置上更靠近终端，减小时延。

③分布式应用服务器(AS)，AS部分功能下沉至CO(中心主机房，相当于4G网络的eNodeB),并在CO部署MEC(MobileEdgeComputing，移动网络边界计算平台)。MEC有点类似于CDN(内容分发网络)的缓存服务器功能，但不仅于此。它将应用、处理和存储推向移动边界，使得海量数据可以得到实时、快速处理，以减少时延、减轻网络负担。

④重新定义BBU和RRU功能，将PHY、MAC，或者RLC层从BBU分离下沉到RRU，以减小前传容量，降低前传成本。

⑤通过NFV技术，就是将网络中的专用电信设备的软硬件功能(比如核心网中的MME,S/P-GW和PCRF，无线接入网中的数字单元DU等)转移到虚拟机(VMs，VirtualMachines)上，在通用的商用服务器上通过软件来实现网元功能。

⑥5G网络通过SDN连接边缘云和核心云里的VMs(虚拟机)，SDN控制器执行映射，建立核心云与边缘云之间的连接。网络切片也由SDN集中控制。

SDN，NFV和云技术使网络从底层物理基础设施分开，变成更抽象灵活的以软件为中心的构架，可以通过编程，来提供业务连接。

⑦网络切片。得益于NFV/SDN技术，5G网络将面向不同的应用场景，比如，超高清视频、虚拟现实、大规模物联网、车联网等等，不同的场景对网络的移动性、安全性、时延、可靠性，甚至是计费方式的要求是不一样的，因此，需要将物理网络切割成多个虚拟网络，每个虚拟网络面向不同的应用场景需求。虚拟网络间是逻辑独立的，互不影响。

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