任务3--5G网络架构综合设计

进一步理解5G系统架构中的各部分组成与功能，并能够根据实际组网需求进行5G网络基本架构的设计，理解运营商在应对不同行业组网需求时的5G网络组网策略，并掌握5G网络架构设计的基本思路与基本方案。

1，了解5G核心网各网络功能服务的名称及基本功能；

2，了解5G用户面与控制面的概念，并理解5G用户面的作用；

3，了解5G站点CU和DU的部署策略，并理解其差异及特点；

4，了解5G中MEC、用户面功能及业务的架构设计，并理解其特点；

5，了解5G网络中各设备及功能服务的基本架构，并理解其通信需求。

假设你是运营商网络设计人员，接到两个5G园区网络及5G公众网混合组网规划的任务，你需要根据各园区及公众网的需求，完成5G网络架构的规划与设计。

具体网络需求如下：

（1）园区1的网络需求：园区1主要需求为高清视频智能识别类应用，包括安防、人脸检测、安全预警等。该园区建设预算有限，拟与运营商共用基站资源及核心网控制面功能，并建设专用用户面功能，最终实现园区内应用数据通过专用设备接入园区MEC节点及园区服务平台，实现相关的数据处理。

（2）园区2的网络需求：园区2为工业生产环境应用场景，该园区更加注重生产数据安全隔离及可靠的通信保障，要求核心网控制面与用户面分离式部署（在不同硬件上运行），并要求基站资源独占，且工业网控制、用户管理及业务数据不出园区。另外，为了简化核心网内部通信机制并适当减少控制面的时延，该园区采用定制化的5G控制面功能，该定制化核心网不包含网络功能存储和切片选择功能，对应功能均在设备上利用配置实现，以减少不必要的信令开销。

（3）公众网的网络需求：

公众网为运营商面向普通公众用户的5G网络，在该网络规划任务中，主要包含三个方面需求：

⚪为了减少建设与运营成本，并借助原有网络建设基础实现某热点区域的无线资源协同管理，运营商新建了【基带资源池】机房，用于基站基带处理单元的集中化建设；

⚪在【接入机房】所在区域，某VR服务商向运营商订购了5G服务，要求在该区域内能够完成VR的边缘渲染处理，并在边缘进行该业务的承载会话管理，同时要求尽可能减少数据处理时延，以达到好的用户体验。

⚪对于普通上网服务，对于带宽及时延要求不高，因此为节约建设成本，统一在核心侧，即已建设的【核心DC2】处完成用户流量的处理，并由“核心控制云主机”设备上部署的5G核心网控制面进行管理。

（1）请根据任务需求，在软件中的“架构设计”模块中，在现有规划方案上，完成设备的添加及云化网络功能的部署规划；

（2）请根据任务需求及实际通信要求，进行设备间的连线规划设计，以满足各设备间的通信需求；

（3）在进行网络规划时，除满足任务需求外，需遵循以下原则：

        ⚪根据需求，并以最少设备为原则，添加相关设备完成组网。并且本任务中，关于硬件设备的添加，只允许添加DU/DU+CU，且每台DU/DU+CU设备最大只支持3个小区。

        ⚪园区1与园区2中，如有公众网通信需求，则将有通信需求的设备统一连接到“公众网接入节点”。   

        ⚪公众网中的【基带资源池】和【接入机房】中的设备，统一接入到“汇聚节点”。

        ⚪以最少连线为原则，若设备及网络功能间无通信需求，则不添加两者连线。

        ⚪网络架构中的云主机设备，不作为数据交换节点，不能当做交换机使用，如有两条连线：设备1 <---> 云主机1；云主机1 <---> 设备2，此时认为设备1和设备2之间不能互通。

（1）根据任务需求及相关要求，完成园区1网络的组网规划，并将该部分截图保存。阐述你的设计思路。

（2）根据任务需求及相关要求，完成园区2网络的组网规划，并将该部分截图保存。阐述你的设计思路。

（3）根据任务需求及相关要求，完成公众网部分的的组网规划，并将该部分截图保存。阐述你的设计思路。

在前面的案例学习中，我们已经熟悉了软件的相关操作，同时也学习掌握了5G网络方面的相关知识，在本案例里，我们需要在【架构设计】版块完成相关的5G网络架构规划综合设计，步骤如下：

1.进入软件后，选择【任务管理】模块，选择“5G网络架构综合设计”案例，点击“开始”加载案例内容；

2. 完成园区1组网规划。

（1）选择【架构设计】版块，根据任务需求，按如下图所示，添加相关设备及网络功能服务。

Tips：根据需求，园区1需要建设专用的UPF（用户面功能）。因此在园区私有云上增加UPF功能。另外，根据任务说明，一个DU/DU+CU可以支持3个小区，因此在“站点室内单元”机房中，增加一个DU+CU即可。

（2）根据需求，完成各设备间的连线，如下图所示：

Tips：如上图所示，①号链路是DU+CU与AAU之间的前传链路，通过eCPRI接口进行连接。②号链路为基站到核心网控制面的链路。③号链路为基站到核心网用户面的链路。④号链路为核心网SMF功能对UPF的控制管理链路。

3. 完成园区2组网规划。

（1）根据任务需求，添加相关设备及网络功能服务，如下图所示：

Tips：根据需求，要求5G核心网控制面与用户面在不同硬件上部署，根据机房及设备名称，需要在“5G工业控制节点”部署控制面功能，在“数据接入云主机”上部署UPF用户面功能。另外根据需求描述，5G控制面不包含网络功能存储和切片选择功能，即控制面不包含NRF和NSSF，只需部署AMF、SMF、UDM、AUSF即可。

（2）根据需求，完成各设备间的连线，如下图所示：

Tips：根据需求，园区2数据不出园区，因此无需与公众网互联。上图连线中，①和②为基带单元与射频单元的互联；③为基站到AMF之间的链路；④为基站到核心网用户面的链路；⑤为UPF接入到外部数据网络的链路；⑥为控制面与UPF交互链路。

4. 完成公众网组网规划。

（1）根据任务需求，完成热点区域的设备及网络功能服务的添加与连线，如下图所示：

Tips：根据需求，热点区域需要无线资源协同管理，可以通过CU管理多个DU的方式，实现无线资源的统一调度。根据题目要求，由于一个DU/DU+CU只支持3个小区，因此需要在“基带资源池”机房建设3个DU设备，并借助边缘云部署CU单元，实现该热点区域的基站部署。

（2）根据任务需求，完成【接入机房】所在区域的设备及网络功能添加与连线，如下图所示：

Tips：根据需求，该区域要求尽可能减少数据处理时延，并在边缘进行该业务的承载会话管理。因此采用DU+CU合设、UPF边缘部署的方式来减少时延，并在边缘部署SMF来进行承载会话的管理。

（3）完成云主机的5G核心网网络功能的添加规划，如下图所示：

Tips：根据需求，【核心DC2】机房中需要添加UPF，完成普通上网服务的用户流量处理，并由“核心控制云主机”上的SMF进行会话管理。在“核心控制云主机”上，添加5G控制面的功能。

5. 完成全部拓扑规划设计后，可以点击“应用”保存设计图。