5G CPE传输性能提升研究与实现
2021-08-20姜元山王运付中讯邮电咨询设计院有限公司北京00048中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司
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1 概述
如今移动互联网承载来自不同行业越来越多的数据,各种不同类型的终端接入到无线网络中。随着5G 的持续演进,网络的传输速率越来越高,网络侧设备可以靠提升CPU 处理能力,增加CPU 核等手段满足网络演进需求,但是个人手持终端、家庭工业互联网行业终端要求低成本、低功耗,传统方式下CPU 无法满足1 Gbit/s、10 Gbit/s级别的数据处理需求。
为了解决5G CPE 终端性能与成本功耗冲突问题,本文提出了包加速技术,通过对Linux 进行传输优化,数据包直接通过网络设备进行转发,减少转发路径的同时不影响正常的NAT、路由功能,在相同CPU处理能力下提升传输性能。
2 5G CPE介绍
CPE 全称Customer Premise Equipment,即“客户终端设备”。它的作用是将移动通信信号(4G、5G 等)或有线宽带信号转换成本地局域网信号,供用户设备使用。
5G CPE 属于5G 终端设备,如图1 所示,它接收运营商基站发出的5G 信号,然后转换成Wi-Fi信号或有线信号,让更多本地设备(手机、平板、电脑、工业设备)上网。目前的5G CPE 产品,支持SA/NSA 组网,兼容4G/5G 信号。5G CPE 应用通常以2 种方式出现:面向家庭的toC 场景和面向企业的toB 市场。除了提供网络连接功能外,5G CPE 还可以与边缘计算结合,成为一个下沉的边缘计算节点,为相关设备提供算力支持。

图1 5G CPE在5G网络中的位置
5G CPE 由5G Modem 和5G Router 2 部分组成,如图2 所示,5G Modem 负责5G UE 协议栈、基带、射频处理,将5G 信号转化为网口信号。5G Router 负责路由功能,将5G Modem 的网口数据转化为局域网内Wi-Fi或者网口数据。……
