教你看懂晦涩的5G英文缩写(进阶篇)
一、涉及5G的频率类
FR1/FR2/Sub6G/Sub3G/mmWave/C-Band:关于5G使用频率的描述,基本就这些了。FR1和FR2是5G频率划分的两个大类,其中FR是Frequency Range的英文缩写,就是频率范围。
FR1指的是6GHz以下的频段,所以也可以被叫做Sub6G频段,是5G的主力频段。
而在FR1或者说Sub6G频段内,后半段也就是3-6GHz这段,是5G主力频段中的主力,因为这段频带不但频率比较低,而且可用带宽大,能拿出来100MHz给5G用,这块频段叫做C-band。
FR1剩下的频段,也就是前一半,3GHz以下的频段,叫做Sub3G,虽然频段更低,覆盖更好,但是连续带宽少,基本拿不出来100MHz给5G大带宽使用,所以可以用来做5G的覆盖层,也就是实现连续覆盖用的,热点区域再用C-Band或者毫米波怼上。
而FR2,就是mmWave,翻译过来叫毫米波,其实正经的毫米波应该指30GHz以上的频段,但在这里20多GHz以上差不多的频段都算了。
这块叫做毫米波,是因为这个频率的电磁波,波长是毫米级别的,比较短,因为频率和波长是成反比的。这么高的频率,电磁波穿透能力极差,覆盖不行事儿,但是频段资源充裕,有大把大把可利用的带宽,未来最可能用作热点区域,实现5G速率、容量相对Sub6G的翻几番的提升。
二、涉及5G的网络架构类
1、Option3/3a/3x:上篇文章说了NSA组网是咱们现在的主流组网架构,未来要演化到SA,但是NSA/SA下其实还有N多种不同的组网选项,这些选项都叫OptionXXX。
上图展示的就是NSA与SA下的各种选项,不过大家不用关心,因为绝大多数的选项都只是提议而已,并没有什么卵用。大家只要掌握Option3系列的三胞胎组网3/3a/3x就好了。
如上图所示(上图3+实际应该为3x,估计打错了),看上去是不是感觉一毛一样?但其实还有有些略微差别的。先说相同点,都是借助LTE锚点把5G NR站接到4G核心网EPC里。区别在于分流节点有所区别。
既然NSA下4G站与5G站都要连接手机,当然不能浪费资源,可以让45G站点同时给手机传输数据,那么由谁来决定多少数据由4G站往下传,多少数据由5G站往下传呢?这个决策者就是分流节点。
Option3由4G站来做分流节点,3a由核心网做分流节点,3x由5G站做分流节点。从图片中的浅蓝色线的位置就可以看出分流节点的不同。现网用的都是3x。
但是无论谁分流,信令都是由4G站传输的,信令就是图中的虚线。
BY THE WAY,图中的LTE站为啥叫eLTE?因为4G LTE站点在NSA下要做锚点,需要升级进化,这个e就是evolved的意思。其实加不加e都无所谓,反正它就是个LTE站。
2、MCG、SCG、PCell、SCell、PSCell:这些都是NSA下的概念。在NSA下,谁负责当锚点,谁就是MCG(Master Cell group,主小区组),所以4G基站eNodeB下的小区就是MCG,5G基站gNodeB的小区就是SCG(Secondary Cell group,辅小区组)。
啥叫小区?其实就是一个基站会挂很多天线,每个天线实际打出去的覆盖区域可以理解为小区,这么简单理解下吧,实际比这复杂多了。
为啥还要加个“组”字?主小区、辅小区不就得了吗?这是因为考虑一种特殊情况,就是主小区这边还通过载波聚合技术聚合了好多小区,辅小区这边也通过载波聚合技术聚合了好多小区,所以才谨慎的这么叫的。但实际上MCG一般就包含一个4G小区,SCG一般就包含一个5G小区。
关于载波聚合,引用我自己文章的一个解释:
5G载波聚合指的是把若干个5G频段聚合在一起使用,为啥?因为3GPP协议规定了每个频段最大能使用的带宽。比如Sub6G是100MHz,毫米波是400MHz。既然带宽对网络速率起到决定性因素,那么怎么才能突破这个限制呢?这就需要载波聚合技术了。使用载波聚合(英文叫做CA)后,可以把多个频带聚合在一个给一个用户使用,达到带宽翻番甚至翻几番的效果。
理解了MCG和SCG的概念,后面的XXCell就简单了。PCell,PrimaryCell,主小区,是MCG下面载波聚合的那些小区里做总指挥的4G小区,PSCell,PrimarySecondary Cell,主辅小区,是SCG下面载波聚合的那些小区里做总指挥的5G小区。剩下不管是MCG还是SCG下面的其余4G和5G小区,都叫做SCell,Secondary Cell,辅小区。
3、EN-DC:E就是E-UTRAN,N就是NR,DC是Dual Connection,双连接的意思。在NSA下手机要同时和4G与5G基站连接,所以叫DC双连接,而EN的排序是谁做MCG、谁做SCG,所以EN-DC就是MCG是4G,SCG是5G的NSA,就是咱们现在用的Option3x,当然3、3a也是EN-DC,和分流节点无关。
当然还有其他各种DC,就是前面的字母顺序各种倒换,代表不同的NSA架构,这些DC总称为MR-DC,Multi-RAT Dual Connectivity,其中Multi-RAT可以理解为“各种无线网”。但是大家不用关注,因为现网并没有使用。
4、MN、SN:这个简单,MN就是Masternode,是充当MCG的节点,在咱们现有的NSA下就是4G基站,SN就是Secondarynode,是充当SCG的节点,在咱们现有的NSA下就是5G基站。
三、涉及5G的核心网
5G的核心网非常复杂,上面仅仅是一个简图(网上找的,一看就是爱立信画的,讲真爱立信画图真好看)。其中UE就是手机,DN是移动通信网外部的网络,灰色虚线里的一堆方块全是核心网的控制功能。所以手机上网的流向就是通过基站转发至UPF,再通过UPF(后面再说是啥)转发后,发送到外部网络,虚线中的核心网控制功能来控制整个流程。
首先大家先明白一个概念:5G核心网中各种XXF中的F,是英文单词Function功能的意思,也就是说5G里所有的核心网网元,都仅仅是实现一个功能而已,并不是一个实体,这就是NFV网络功能虚拟化的体现。
这里面涉及的功能,大家只要重点了解3个就行,就是上图中颜色和别的XXF不一样的XXXF(颜色代表了地位):
1、UPF:User Plane Function,翻译过来就是用户平面功能,数据从基站到网络的路由转发是它的主要功能,是核心网里唯一的处理数据的模块(所以在上图中没被圈到灰色框里,虽然也是核心网的部分),剩下的模块都是处理信令的,也就是做网络控制的。5G核心网是彻底的控制面与用户面分离,就是用户面模块仅仅处理数据,控制面模块仅仅负责实现网络管控。
2、AMF:Access and Mobility ManagementFunction,接入和移动管理功能,看图里面AMF和手机是有连线的,所以AMF是主要控制手机接入网络、认证手机身份、让手机在各地移动能保持连接的模块,是核心网里的CPU,类似于人的大脑。
3、SMF:Session Management Function,会话管理功能,主要用来给手机分配IP地址(对,就是上网要用的那个IP地址),以及负责在上网中手机与核心网间的各个通道的管理,所以才连接着UPF
5G缩写的两篇文章差不多写完了,如果大家还有其他5G英文缩写不懂的,我还没提的,可以私信问我。