5G轻量化核心网总体方案研究与设计

5G专网技术解决方案和建设策略随着5G技术的发展，专网通信作为5G技术的一个重要应用场景，受到了广泛关注。

5G专网技术解决方案和建设策略是当前研究的热点问题之一。

本文将对5G专网技术解决方案和建设策略进行详细介绍。

一、5G专网技术解决方案1. 网络架构5G专网通信的网络架构主要包括核心网、无线接入网和终端设备。

核心网是5G专网通信的基础，其任务是提供网络控制和用户数据处理功能。

无线接入网则提供了无线接入功能，包括基站和用户设备之间的无线通信。

终端设备是用户使用的各种设备，如手机、车载终端、工业传感器等。

2. 频谱资源5G专网通信需要使用独立的频谱资源，以保障专网通信的安全可靠。

目前，国际电信联盟已经确定了用于5G专网通信的频段，包括低频、中频和高频段。

在频谱资源的分配和管理上，需要与运营商和监管机构进行合作，确保专网通信的频谱资源得到合理利用。

3. 网络切片5G专网通信需要支持不同行业、不同应用的定制化需求，网络切片是一种有效的解决方案。

通过网络切片技术，可以实现对网络资源的隔离和分配，为不同行业、不同应用提供定制化的网络服务。

4. 安全保障5G专网通信的安全性是一个重要问题。

在5G专网通信中，需要采取多种安全措施，包括加密传输、身份认证、访问控制等，以确保通信数据的安全可靠。

5. 边缘计算5G专网通信需要支持大规模的物联网设备接入，边缘计算技术可以有效减少网络延迟，提高系统的实时性和可靠性。

二、5G专网建设策略1. 行业合作5G专网通信的建设需要与各行业进行深度合作，针对不同行业的需求进行定制化的解决方案设计。

需要充分挖掘各行业的资源和需求，实现资源共享和互利共赢。

2. 政策支持政府在5G专网建设中需要提供政策支持，包括频谱资源的分配、审批流程的简化、资金支持等方面的支持。

政府还需要推动相关规范和标准的制定，以推动5G专网通信的健康发展。

3. 技术创新5G专网通信的建设需要不断推动技术创新，包括网络架构、频谱资源利用、安全保障、边缘计算等方面的创新。

运营商5G核心网精准规划思路分析摘要：随着5G业务的快速发展，5G核心网对海量业务需求的承接能力将成为运营商挖掘市场的关键基础。

对于核心网网络的精准规划和合理建设，能够进一步平衡移动业务发展需求和网络容量建设之间的供需关系，对运营商构建未来的网络生态体系具有重要意义。

基于运营商5G核心网的网络容量提出明确的规划方法，对影响规划的重要因素进行具体分析，对核心网网络容量精准规划提出可能的设计思路。

关键词：5G核心网；服务化架构；网络规划；业务模型中图分类号：TN915.9 文献标识码：A文章编号：0引言5G技术的成熟将全球通信行业引入一个数据全面激增的新时代，这场变革促使端到端的网络架构都发生颠覆性的转变。

网络已发展成为人、物、场景之间交互的泛在媒介，这种大连接、低时延、高速率的新型网络对传统核心网的发展与演进带来巨大的影响[1]。

当前对于移动核心网络规划要求以市场需求为驱动力，积极推动云网融合在移动网络发展与演进，形成4G+5G的主体框架，构建智能、安全、柔性、可定制的网络能力，全力支撑移动宽带数据业务、VoLTE业务、2B业务及物联网业务等发展，向开放化、虚拟化、软件化、智能化方向发展与演进。

因此，找到一种对核心网精准规划方法将对移动核心网络发展将起到关键作用。

15GC SBA架构SBA架构(Service-based architecture)是3GPP提出的5GC统一的基础架构形态，基于云原生架构设计。

该架构通过借鉴IT领域的“微服务”理念，在3G/4G核心网网元功能基础上将网元控制面和用户面功能剥离，拆分后的网络功能通过统一模板进行模块化、实例化封装，封装后的网络功能被抽象为独立的网络服务，每种服务独立扩容、独立演进、按需部署，同一种服务可以被多种网络功能调用[2]。

网络功能间接口的耦合度进一步降低，不同网络功能间的交互模式得到简化，并最终实现全网功能的按需定制，灵活支持不同的业务场景和需求。

5G核心网安全解决方案5G核心网安全是指在5G网络中，保护核心网系统和网络资源免受各种网络攻击的安全解决方案。

5G核心网是5G网络的关键组成部分，负责控制和管理5G网络中的所有通信流量和业务数据。

因此，确保5G核心网的安全性至关重要，不仅关乎个人用户的隐私和数据安全，还关系到整个网络的稳定和可靠性。

1.身份认证和访问控制：身份认证是核心网安全的第一道防线。

采用强身份认证机制，如双因素认证，可以确保只有合法的用户能够成功接入核心网。

此外，采用访问控制技术，如访问控制列表（ACL）和安全策略，可以限制未授权用户的访问。

2.数据加密和隐私保护：通过使用高强度的加密算法，对核心网中传输的数据进行加密处理，可以避免敏感信息在传输过程中被窃取或篡改。

此外，通过对用户个人信息进行匿名化处理，可以保护用户的隐私和数据安全。

3.安全监测和威胁防护：建立安全监测系统，及时发现和报警有关核心网安全的异常行为，并采取相应的防护措施，如流量过滤、入侵检测和DDoS防护等。

此外，使用先进的威胁情报和威胁情景分析技术，可以有效预测和防范新型网络威胁。

4.安全审计和日志管理：核心网需要进行定期安全审计，检查网络硬件、软件和配置是否存在漏洞，以及是否符合最佳安全实践。

同时，做好日志管理，记录和分析核心网中的操作和事件，为安全事件调查和溯源提供必要的信息。

5.多层次的安全防护：5G核心网的安全防护需要从多个层面进行，包括物理层、网络层、数据链路层和应用层。

在物理层和网络层，可以采取防火墙、入侵防御系统和访问控制等技术手段。

在数据链路层和应用层，可以使用加密技术、数字签名和安全协议等保护通信链路和数据传输的安全。

6.安全培训和意识提升：建立完善的安全培训制度，提升人员的安全意识和技能，使其能够及时发现和应对安全威胁。

同时，定期组织安全演练和模拟攻击，提高人员对安全事件的响应能力。

综上所述，5G核心网安全解决方案需要从多个方面综合考虑，包括身份认证、数据加密、安全监测、多层次防护等。

低频5G网络覆盖规划摘要：5G是2020年面向信息社会需求的新一代移动通信系统。

5G的概念和技术正被学术界和工业界广泛讨论。

物联网这一具有十足潜力的产业其规模市场是巨大的。

物联网飞速发展的关键在于其当下越来越健全完善的移动数据传输网络。

5G网络在这一环境下满足了其发展需要，因此将被物联网各领域广泛应用。

为了做好高铁场景5G网络的规划及优化，本文介绍了5G在高铁场景面临的挑战，研究了高铁场景的网络架构、天线选择、站点选择等方面的网络规划，分析并给出覆盖、切换、随机接入方面的参数优化建议。

关键词：5G网络；高铁客舱；软件定义网络11 绪论1.1 课题背景蜂窝物联网(C-IoT，cellular Internet of things)是以蜂窝网络为主要接入手段的低功率广域物联网，是物联网十年发展后的重要路径，包括已经商用的 2G/3G/4G 物联网，以及正在商用部署的增强机器类通信 ( eMTC，enhanced machine-typecommunication) 和窄带物联网(NB-IoT，narrowbandIoT)． 5G 充分考虑了通信计算融合趋势，引入了软件定义网络(SDN，softwaredefined network)和网络功能虚拟化(NFV，networkfunction virtualization) 概念，支持移动边缘计算(MEC，mobile edge computing)和网络切片技术，网络能力更为出色，为 C-IoT 进一步演进和发展提供了技术方向与基础．笔者在分析 C-IoT 现网部署方案的基础上，详细讨论基于 5G 网络架构，如何将NFV、SDN、MEC 等关键技术融合到工程建设中，构建5G C-IoT．1.2 课题意义全球M2M业务发展迅猛，业务发展需求非常大，预计到2023年，物联网连接数达6.05亿，年复合增长率为26%，政府层面也在大力推进物联网的部署与发展，未来几年物联网M2M业务将全面走进人们的生活，对于运营商而言M2M也将是一个新的业务扩展点。

5G轻量化核心网总体方案研究与设计
5G轻量化核心网是5G网络的关键组成部分，其设计需要充分考虑网络性能、资源利用率和成本效益。

本文将对5G轻量化核心网的总体方案进行研究与设计。

针对5G轻量化核心网的需求和特点，我们提出了一种面向网络切片的总体方案。

通过网络切片技术，将网络资源划分为多个独立的逻辑网络，从而满足不同业务需求的灵活性和定制化。

该方案将核心网切分为三个层次：数据面、控制面和管理面，以实现资源的分离和优化。

在数据面层次上，我们提出了一种基于虚拟化技术的轻量化数据平面方案。

通过将网络功能分解为多个虚拟网络功能（VNF）实例，实现了网络资源的共享和利用效率的提高。

采用了容器化技术，使得VNF的部署和迁移更加灵活和高效。

在控制面层次上，我们采用了分布式架构和软件定义网络（SDN）技术。

通过将网络控制器分布在不同的地理位置，将网络控制面的负载分散，以提高网络的容错性和可靠性。

采用SDN技术可以灵活地控制网络流量和优化网络路径，实现网络资源的动态分配和调整。

总体方案的设计不仅要考虑到5G轻量化核心网的性能需求，还要充分考虑到网络安全和隐私保护。

我们提出了一种多层次的安全体系结构，包括身份验证、访问控制和数据加密等安全机制，以保护核心网的安全和隐私。

5G轻量化核心网总体方案研究与设计随着5G技术的不断发展，人们对于网络性能和服务质量的要求也在不断提高。

而轻量化核心网正是5G技术的一项重要发展方向，它能够有效减少网络的复杂性和功耗，提高网络的灵活性和可靠性，从而为5G网络的建设和运营提供支持。

本文将对5G轻量化核心网的总体方案进行研究与设计，以期为5G网络的发展做出贡献。

一、轻量化核心网的概念和特点轻量化核心网是指在5G网络中，将传统的核心网功能分布式到边缘网络节点中，采用轻量级的虚拟化和容器化技术，实现核心网功能的灵活部署和快速响应。

轻量化核心网的特点主要包括以下几个方面：2. 低功耗高效能：轻量化核心网通过对网络功能进行精细化设计和优化，能够节约网络设备的能耗，提高网络的能效比。

3. 高可靠性：轻量化核心网将核心网功能分布到多个节点中，实现了网络功能的冗余和负载均衡，提高了网络的可靠性和容错性。

4. 网络切片支持：轻量化核心网可以灵活地支持网络切片，为不同的应用场景和服务提供定制化的网络服务。

5. 低延迟高带宽：轻量化核心网采用了更加灵活和高效的数据传输方案，可以实现低延迟和高带宽的网络服务，满足5G网络对于延迟和带宽的高要求。

基于轻量化核心网的概念和特点，我们对5G网络的轻量化核心网进行了总体方案的研究与设计。

主要包括以下几个步骤：1. 网络功能划分与设计：我们对5G核心网的功能进行了分析和划分，确定了哪些功能可以被轻量化，并设计了轻量化核心网的功能架构和接口设计。

2. 节点分布与部署方案：我们设计了轻量化核心网节点的分布和部署方案，包括边缘节点和云端节点的布置方式，以及节点间的通信和协同机制。

3. 虚拟化与容器化技术选择：在轻量化核心网中，我们采用了虚拟化和容器化技术对网络功能进行部署和管理，因此我们对这些技术进行了选择和测试，确定了最适合5G轻量化核心网的技术方案。

4. 网络切片支持与服务质量保障：我们设计了轻量化核心网对于网络切片的支持和服务质量保障方案，确保不同网络切片的服务能够得到良好的保障和管理。

5G通信网络的设计与性能优化章节一：引言（约200字）5G通信网络的发展已经变得日益重要。

本文将探讨5G通信网络的设计与性能优化。

随着互联网的迅速发展和无线通信技术的不断突破，人们对于更快、更可靠的通信网络的需求也日益增长。

因此，设计和性能优化成为共同关注的焦点。

本文将结合现有的研究成果和实践经验，介绍5G通信网络的设计原则和性能优化策略。

章节二：5G通信网络的设计原则（约300字）5G通信网络的设计需要考虑多个因素。

首先，网络的可靠性和稳定性是最基本的要求。

通过合理的网络拓扑结构设计和冗余保护机制，可以降低通信中断的可能性。

其次，网络的容量和带宽需求也是重要的设计考虑因素。

随着大量智能终端设备的普及，对网络传输速率的需求也越来越高。

因此，在5G通信网络的设计中，需要采用高速传输技术，如多输入多输出（MIMO）和大规模天线阵列（Massive MIMO）等。

最后，网络的安全性是不可忽视的因素，需要采取有效的安全措施，以防止信息泄露和网络攻击。

章节三：5G通信网络的性能优化策略（约400字）为了提高5G通信网络的性能，可以采取一系列优化策略。

首先，通过合理的资源分配和调度算法，实现网络资源的高效利用。

例如，可以采用动态信道分配技术，根据不同用户的需求动态分配信道资源。

其次，通过智能天线和波束成形技术，提高无线信号的传输效果。

智能天线可以根据用户位置和信号强度自动调整天线指向，以获得更好的信号覆盖和传输质量。

此外，波束成形技术可以通过调整波束方向和形状，减少信号的衰减和干扰，提高信号传输的可靠性和速率。

最后，可以通过网络协议的优化和创新，提高网络的响应速度和可扩展性。

例如，引入新的协议机制，如网络编码和多路径传输等，可以提高网络的容错性和抗干扰能力。

章节四：5G通信网络的挑战与未来展望（约300字）虽然5G通信网络在技术上有了很大的突破，但仍然面临着一些挑战。

首先，由于网络规模的扩大和设备的增多，网络管理和维护的难度也相应增加。

5G网络架构分析5G时代将是一张网络满足多样化业务需求，基于NFV/SDN技术，采用通用硬件，实现 网络功能软件化和基于差异化业务的资源编排。

业务及网络平台运营通过数字化平台实现网络能力和业务需求的对接，开放网络能力，按用户面部署，减小业务时延。

降低传输网压力，打破传 统数据仅能从省级出口的路径，用户及业务数据下沉到本地，高频和低频混合组网。

5G核心网与 NFV基础设施结合，为普通消费者、应用提供商和垂直行业需求方提供网络切片、边缘计算等新型业务能力。

5G核心网将从传统的互联网接入管道转型为全社会信息化的赋能者。

5G核心网的创新驱动力源于5G业务场景需求 和新型ICT使能技术，旨在构建高性能、灵活可配的广域网络基础设施，全面提升面向未来的网络运营能力。

5G时代要求未来能形成虚拟化、分层化的核心网络，以及资源开放、适宜开发新业务的网 络架构，从而能够提供从网络运营到业务服务的经济和可持续发展的模式。

随着5G标准冻结，商用部署提上议程，5G需求中所描绘的未来美好的全社会信息化生活正在从畅想变得触手可及。

作为连接万物，赋能业务的社会化信息基础设施的重要环节，移动核心网在5G阶段实现架构、功能和平台的全面重构。

相比于传统4G核心网(EPC) , 5G 核心网采用原生适配云平台的设计思路、基于服务的架构和功能设计提供更泛在的接入，更灵活的控制和转发以及更友好的能力开放。

5G核心网的网络架构1.1两种5G核心网络架构呈现方式5G核心网采用控制转发分离架构，同时实现 移动性管理和会话管理的独立进行，用户面上去除 承载概念，QoS参数直接作用于会话中的不同流。

通过不同的用户面网元可同时建立多个不同的会话 并由多个控制面网元同时管理，实现本地分流和远 端流量的并行操作，5G的核心网络架构分为两种 架构呈现，即参考点方式呈现和服务化架构方式呈现，如图1所示。

5G核心网的参考点方式架构5G核心网的服务化架构服务化架构是在控制面釆用API能力开放形式 进行信令的传输，在传统的信令流程中，很多的消息在不同的流程中都会出现，将相同或相似的消息提取出来以API能力调用的形式封装起来，供其它网元进行访问，服务化架构将摒弃隧道建立的模式, 倾向于采用HTTP协议完成信令交互。

5G专网分阶段组网及配置方案研究摘要：近几年5G专网项目得到了快速发展。

为了使运营商在专网项目实施中能够更加有针对性，需要制定分阶段的组网及网络配置方案。

在业务类型、信息化需求、对5G技术的认识以及资金投入方面，对专网客户需求的差异性进行了分析；提出了客户对5G专网网络方面的需求以及相应的技术实现方案；最后，结合应用案例提出了5G专网项目的分阶段建设方案的建议。

1、概述5G作为新一代通信技术，在全球的发展十分快速，其中我国5G 网络的发展速度尤其令人瞩目。

5G专网是利用5G无线通信技术组建专用网络，为垂直行业提供高性能通信服务的一种技术方案。

通信运营商利用该技术方案，打造标准化+定制化的系列产品，从而形成5G 在2B领域的核心竞争力。

如中国联通推出的虚拟、混合、独立等不同类型的5G专网产品，分别对应不同的建设模式。

随着我国5G网络建设的推进，5G专网也进入了发展的快车道。

2、专网客户需求差异性分析笔者长期从事5G专网研究与行业创新应用工作，通过白皮书、专题会议、调研表格等方式对国内三大运营商近几年的专网项目进行调研分析，总体上来看项目的行业分布更加广泛，应用的业务类型更加丰富，同行业的结合也更加紧密。

但与此同时，不同行业之间以及行业内部不同企业之间对5G专网需求的差异性也很大，具体体现在如下几个方面。

2.1业务类型高清视频类业务需要网络提供足够的上下行带宽，移动类业务需要通过无线方式实现灵活接入。

这两点正是现阶段5G技术最突出的优势。

因此，同时具备这2方面特征的移动视频类业务如移动视频监控、无人机巡检等最先得到了应用。

生产控制类业务往往需要确定性的时延和极高的可靠性，部分业务还需要网络提供二层组网能力，相关的技术还需要进一步研究和验证，因此尚无法规模应用。

2.2信息化需求部分行业提出了明确的智能化转型升级需求，通过行业政策或企业战略的方式进行推广。

如在矿山领域，近年来国家管理部门要求实施“机械化换人、自动化减人”，利用现代通信技术，实现矿山生产过程的自动检测、智能控制与智慧调度。

ToB场景化专网设计白皮书前言专网架构的探索原子能力的成型行业场景化解决方案电力业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例矿山业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例港口业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例钢铁业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例0102 030404 04 07 09 10 11 11 14 17 20 21 21 23 25 28 29 29 30 33 35目录智能制造业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例轨交业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例石化业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例商超、医院、校园业务场景及价值网络设计解决方案亮点案例网规模型和支撑平台网络规划和模型网络服务工具行业趋势和解决方案总结附录：缩略语参考文献36 36 39 40 43 45 45 49 51 52 53 53 57 58 59 60 60 61 62 636464 6770 71 735G 赋能千行百业，推动全社会数字化、壮大数字经济，工业和信息化部等十部门联合印发《5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，明确提出未来三年中国5G 发展的目标，开创了中国5G 应用创新发展的新局面。

《行动计划》分别从标准体系构建、产业基础强化、信息消费升级、行业应用深化、社会民生服务、网络能力强基、应用生态融通、安全保障提升等方面提出了8大专项行动。

同时为了进一步促进《行动计划》的落地实施，在专项行动中设置了4大重点工程，包括实施5G 应用标准体系构建及推广工程、面向行业需求的5G 产品攻坚工程、5G 应用创新生态培育示范工程和5G 应用安全能力锻造工程，重点明确了主要突破方向，以及需要产业各方合力推动的重大事项，透过8大专项行动和4大重点工程，可以清晰地看到5G 网络强基的重要性。

图 1 -1 “扬帆”计划解读5G行业虚拟专网5G物联网新增用户数年均增长率大型工业企业的5G应用渗透率每个重点行业打造5G应用标杆5G应用解决方案重点行业标准5G应用安全创新示范中心区域示范标杆突破5G应用关键环节赋能5G应用重点领域提升5G应用支撑能力•专栏1：5G 应用标准体系构建及推广工程•专栏2：面向行业需求的5G产品攻坚工程•专栏3：5G应用创新生态培育示范工程•专栏4：5G 应用安全能力锻造工程5G应用“扬帆”行动计划驱动经济增长新动力扬帆行动 核心指导意见图 1-2 5G 专网建设模式经过一段时间的探索，5G 的多种专网架构在多个行业已形成一定的共识，5G 专网需要根据不同的应用场景和客户需求进行定制化设计，并需充分考虑公网专网隔离度、部署成本、部署时间、运维模式等各方面因素，分为三种专网模式：公网共用：利用网络切片等相关技术，为客户提供一张时延和带宽有保障的、与基础网络普通用户数据隔离的虚拟专有网络，通过灵活配置网络切片和资源预留等技术，按需为专网用户提供带宽、时延保障，及其他网络能力和服务。

5G轻量化核心网总体方案研究与设计随着信息技术的不断发展，移动通信技术也不断迭代更新，5G技术的发展无疑是当前移动通信领域的热点话题。

5G技术作为下一代移动通信技术，将会带来更高的速度、更低的延迟和更大的容量，为人们的生活和工作带来巨大的改变。

5G轻量化核心网是5G技术的核心组成部分，其设计和研究对于5G技术的发展至关重要。

本文将就5G轻量化核心网总体方案进行研究与设计，分析5G轻量化核心网的特点和需求，提出相应的总体方案，并探讨其实施和可能面临的挑战。

一、5G轻量化核心网的特点和需求1. 高带宽和低延迟：5G技术要求更高的带宽和更低的延迟，以满足大规模连接和实时通信的需求。

5G轻量化核心网需要具备高带宽和低延迟的特点。

2. 灵活性和可扩展性：5G技术将支持多种不同的应用场景，包括物联网、车联网、工业互联网等，因此5G轻量化核心网需要具备灵活性和可扩展性，以适应不同的应用需求。

3. 容错性和安全性：5G技术将涉及到更多的设备和用户连接，因此5G轻量化核心网需要具备更高的容错性和安全性，以保障网络的稳定和安全运行。

二、5G轻量化核心网总体方案基于以上需求和特点，我们提出了以下的5G轻量化核心网总体方案：1. 架构设计：采用分布式架构，将核心网功能划分为多个独立的模块，以提高灵活性和可扩展性。

采用虚拟化技术，将网络功能虚拟化，以提高网络资源的利用率和灵活性。

2. 网络切片：5G技术将支持网络切片，即将网络划分为多个独立的逻辑网络，以满足不同应用场景的需求。

5G轻量化核心网需要支持网络切片技术，以提供灵活的网络服务。

3. 控制平面和用户平面分离：采用控制平面和用户平面分离的架构，以提高网络的灵活性和可靠性。

采用智能路由技术，将用户数据流量动态路由到最优的路径上，以提高网络的性能和用户体验。

4. 安全与隐私保护：5G轻量化核心网需要具备更高的安全性和隐私保护能力，采用安全加密和身份认证技术，保障用户数据的安全和隐私。

5G核心网的演进思路1.引言移动核心网两端分别连接无线网RAN和Intemet，为数据和语音服务提供Internet连接，确保连接的QOS质量要求，管理用户的移动性和计费等功能。

核心网分为控制面和用户面，控制面承载信令或者控制消息，用户面也叫数据面或者转发面承载数据流量。

5C核心网采用基于服务的架构，控制面和用户面彻底分离，使得核心网更加灵活、弹性和高效。

2.5G核心网网络架构2.1整体架构介绍5G核心网架构基于NFV和SDN等新技术为用户提供数据连接业务服务，包含AMF，UPF和SMF三个功能模块。

5G核心网网元除了UPF 之外的都属于控制面，UPF属于用户面。

用户面采用传统架构和接口，控制面网元全部都采用了服务化架构设计，网元之间使用服务化的接口进行交互。

控制面和用户面之间的接口N4目前还是传统接口，控制面和无线网以及控制面与终端之间接口N2和N1也是传统接口。

2.2主要网元和功能介绍（1）AMF：接入及移动性管理功能AccessandMobilityManage-mentFunction。

类似于MME，负责用户的接人性管理，移动性管理、安全上下文管理等功能。

（2）UPF：用户面功能UserplaneFunction（UPF），类似于PGW-U，负责用户面处理。

（3）AUSF：鉴权服务功能AuthenticationServerFunction，类似于HSS的AUC功能，生成鉴权向量，负责对用户的3GPP和非3CPP 接入进行认证。

（4）NEF：网络能力开放功能NetworkExposureFunction（NEF），类似于SCEF，负责网络能力的收集、分析、重组和开放。

（5）NRF：网络功能注册NFRepositoryFunction（NRF），全新网元，类似于增强的DNS，负责网络功能的注册、发现和选择。

（6）NSSF：网络切片选择功能NetworkSliceSelectionFunction （NSSF）。

中国联通轻量化5G核心网白皮书目录15G行业专网发展趋势 (1)1.15G行业市场成为新的价值增长点 (1)1.25G行业专网发展潜力巨大 (1)25G行业专网解决方案对比分析 (2)2.1端到端网络切片的虚拟专网 (2)2.2UPF下沉的混合专网 (3)2.3基于轻量化5GC的定制专网 (3)2.3.1SBA服务化架构支持专网定制和剪裁 (4)2.3.2网络能力持续增强，满足多场景业务需求 (5)2.3.3产业链已趋成熟，轻量化5GC蓄势待发 (5)3轻量化5GC特性与系统架构 (5)3.1典型特性 (6)3.2系统架构 (7)3.2.1单体网络型5GC (9)3.2.2切片管理型5GC (9)3.2.3网络能力开放型5GC (9)3.2.4运营能力开放型5GC (10)3.3设计原则 (10)4新技术与新方向 (12)4.1基于云原生，打造敏捷、高效5G核心网 (12)4.2引入AI，提升5G运营运维智能化水平 (13)4.3接入异构化，提供一致业务使能泛在网络 (14)4.4关注新特性，赋能智能制造与IIoT (14)5典型案例 (15)5.1山东兖矿携手中国联通打造智慧矿山 (15)5.2马栏山视频产业园联合中国联通打造智慧文创园 (16)6总结和展望 (17)7联合编写单位 (17)15G行业专网发展趋势1.15G行业市场成为新的价值增长点随着5G标准的完善和商用的加速推进，5G正在引领和催生各行各业的变革，移动网络将能够与更多的产业深度融合，实现“人和物”“物和物”快速相连，人类社会加速迈入万物互联时代。

以5G为代表的“新基建”成为经济发展的新动能，重点发展的各大新兴产业如工业互联网、车联网、人工智能、远程医疗等都需要5G作为产业支撑。

5G技术的上下游产业链涵盖广泛，根据IHS的预测，到2035年5G将给全行业带来超过13.2万亿美元的市场空间。

从通信产业的发展趋势看，5G与2B市场的结合将是移动通信的新蓝海，5G的重点将从2C市场转向2B市场。

收稿日期：2019-11-295G轻量化核心网总体方案研究与设计Research and Design on the Overall Solutions of 5G Lightweight Core Networks随着全球各行业数字化转型需求的急剧增长以及5G 网络标准和技术的逐渐成熟，5G 行业专网成为一大研究热点。

在分析了5G 核心网的架构、网元功能和关键技术后，提出了5G 轻量化核心网总体方案的设计，为全面赋能垂直行业，定制部署资源专用、安全可靠的本地化5G 专网提供技术参考。

5G 核心网；轻量化；网络融合With the rapid growth of the demand for digital transformation in various industries around the world and the gradual maturity of 5G network standards and technologies, 5G private networks for vertical industries have become a research hotspot. After analyzing the architecture, network element functions and key technologies of 5G core networks, this paper proposes to design an overall solution of 5G lightweight core networks, which provides important technical references to the fully eanble the vertical industries, and to customize and deploy resource-specifi c, secure and reliable localized 5G private networks.5G core networks; lightweight; network fusion（中国联合网络通信有限公司网络技术研究院，北京 100048）(Network Technology Research Institute of China Unicom, Beijing 100048, China)【摘 要】李沸乐，杨文聪LI Feile, YANG Wencongdoi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.01.003 中图分类号：TN929文献标志码：A 文章编号：1006-1010(2020)01-0014-05引用格式：李沸乐,杨文聪. 5G轻量化核心网总体方案研究与设计[J]. 移动通信, 2020,44(1): 14-18.[Abstract][Key words]0 引言当前，各垂直行业的有线网络布线调整频率高耗时长，Wi-Fi 网络可靠性、移动性和稳定性差，传统频率专网带宽小、网络和终端成本高、制式相对落后，不利于行业发展，而具备大带宽（eMBB ）、高可靠低时延（uRLLC ）、广连接（mMTC ）等能力的5G 新型网络[1]可弥补以上网络缺陷，推动各行各业数字化转型。

5G核心网安全测试评估方案设计为应对快速发展的5G技术带来的数据安全威胁，制定一套针对5G核心网的安全测试评估方案具有重要意义。

本文将从总体框架设计、测试流程规划、测试方法选择、测试指标定义以及测试报告撰写等方面，详细介绍5G核心网安全测试评估方案的设计。

一、总体框架设计5G核心网安全测试评估方案的总体框架设计应考虑到整个测试过程的可操作性和可重复性。

推荐采用以下几个阶段进行测试：1. 理解和分析: 对5G核心网架构进行深入理解，分析潜在的安全风险和威胁。

2. 设计测试用例: 基于理解和分析的结果，设计一系列测试用例来评估核心网的安全性。

3. 执行测试: 依据设计的测试用例，执行测试并记录测试结果。

4. 分析和评估: 对测试结果进行分析和评估，发现潜在的安全漏洞，并给出相应的建议和改进方案。

5. 撰写测试报告: 将测试结果整理成清晰、详尽的测试报告，向相关方面提供参考。

二、测试流程规划测试流程规划是确保测试评估方案能够按预期实施的关键。

在规划测试流程时，应该充分考虑到以下几个方面：1. 测试环境准备: 搭建一个符合实际生产环境的测试环境，包括5G 核心网的配置和网络拓扑的构建等。

2. 测试工具选择: 根据具体需求选择适合的测试工具，实现对核心网的全面测试。

3. 测试人员培训: 对测试人员进行必要的培训，确保他们对测试方法、工具的操作以及测试流程都有清晰的认识。

4. 执行测试: 根据预先设计的测试用例，执行测试，并记录测试过程中的关键信息和测试结果。

5. 汇总和分析: 根据测试结果进行汇总和分析，发现潜在的安全问题并做出评估。

三、测试方法选择根据5G核心网的特点，选择合适的测试方法对其进行评估至关重要。

以下是几种常见的测试方法：1. 静态分析: 对5G核心网的相关文档、配置文件等进行分析，发现可能存在的潜在漏洞和错误。

2. 动态测试: 利用实际的测试环境和测试工具对5G核心网进行实时的攻击和防御测试，评估其安全性能。

5G网络规划课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解5G网络的基本概念、关键技术及其在网络规划中的应用。

2. 学生能掌握5G网络的频谱分配、基站布局、网络优化等基本知识。

3. 学生了解5G网络在不同场景下的应用案例，如智能家居、智慧城市、无人驾驶等。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，进行简单的5G网络规划，包括基站选址、覆盖分析、容量估算等。

2. 学生具备利用网络规划软件进行5G网络模拟和优化的能力。

3. 学生能通过查阅资料、小组讨论等方式，解决5G网络规划中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对5G网络技术及其应用的兴趣，激发探索精神，提高创新意识。

2. 学生认识到5G网络规划在智慧社会建设中的重要性，增强社会责任感。

3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神，提高沟通能力。

课程性质分析：本课程为高年级选修课程，旨在让学生深入了解5G网络规划的相关知识，提高实际操作能力。

学生特点分析：学生具备一定的通信原理和网络基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事5G网络规划及相关工作奠定基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下五个部分：1. 5G网络基本概念与技术原理- 理解5G网络的关键技术，如大规模天线技术、新型波形技术、网络切片技术等。

- 掌握5G网络的频谱分配、标准化进程及产业发展趋势。

2. 5G网络规划与设计- 学习5G基站布局、覆盖分析、容量估算等规划方法。

- 了解5G网络规划中涉及到的关键参数和性能指标。

3. 5G网络规划软件与应用- 掌握5G网络规划软件的基本操作，如模拟、优化和分析等功能。

- 学习5G网络在不同场景下的应用案例，分析实际案例中的网络规划方法。

4. 5G网络规划实践- 结合实际案例，进行5G网络规划实践操作，提高学生动手能力。

通信行业5G网络建设与优化方案第一章 5G网络建设概述 (2)1.1 5G网络建设背景 (2)1.2 5G网络建设目标 (2)第二章 5G网络规划与设计 (3)2.1 5G网络规划原则 (3)2.2 5G网络设计方案 (3)2.3 5G网络频率规划 (3)第三章 5G基站建设与部署 (4)3.1 5G基站选址与建设 (4)3.2 5G基站设备选型 (5)3.3 5G基站部署策略 (5)第四章 5G网络覆盖优化 (6)4.1 5G网络覆盖评估 (6)4.1.1 网络覆盖范围评估 (6)4.1.2 网络质量评估 (6)4.1.3 网络容量评估 (6)4.2 5G网络覆盖优化措施 (6)4.2.1 基站布局优化 (6)4.2.2 天线系统优化 (6)4.2.3 网络参数优化 (6)4.2.4 覆盖盲区解决方案 (7)4.3 5G网络覆盖监控 (7)4.3.1 网络覆盖指标监控 (7)4.3.2 网络质量指标监控 (7)4.3.3 网络容量指标监控 (7)4.3.4 用户反馈监控 (7)4.3.5 异常情况处理 (7)第五章 5G网络功能优化 (7)5.1 5G网络功能指标 (7)5.2 5G网络功能优化方法 (8)5.3 5G网络功能监测 (8)第六章 5G网络安全保障 (8)6.1 5G网络安全需求 (8)6.2 5G网络安全策略 (9)6.3 5G网络安全防护 (9)第七章 5G网络运维管理 (10)7.1 5G网络运维体系 (10)7.2 5G网络运维流程 (10)7.3 5G网络运维工具 (11)第八章 5G网络故障处理 (11)8.1 5G网络故障分类 (11)8.2 5G网络故障处理流程 (12)8.3 5G网络故障处理方法 (12)第九章 5G网络新技术应用 (13)9.1 5G网络新技术介绍 (13)9.2 5G网络新技术应用场景 (13)9.3 5G网络新技术发展趋势 (13)第十章 5G网络建设与优化案例分析 (14)10.1 5G网络建设与优化案例一 (14)10.2 5G网络建设与优化案例二 (14)10.3 5G网络建设与优化案例总结 (15)第一章 5G网络建设概述1.1 5G网络建设背景信息技术的飞速发展，全球通信行业正面临着从4G到5G的跨越。

5G核心网技术发展趋势及建设建议摘要：随着移动通信技术的普及，人们对移动通信技术的依赖性水平逐渐升高。

目前，移动通信技术已经渗入人们日常生活中的各类场景。

在这一背景下，人们对移动通信技术的要求也随之升高。

5G技术作为移动通信领域的新技术，其在传输性能、安全性、能耗等方面具备明显优势。

因此，分析该技术的特征及发展趋势具有一定必要性。

关键词：5G技术；发展趋势；关键技术引言近些年来，随着科技的进步与信息化的发展，5G移动通信受到了人们的普遍关注，极大的方便了人们的即时通讯，提高了人们的生活质量。

同时，5G移动通信的发展也给许多行业的运营模式、人们的生产生活方式等带来了非常大的改变，对5G关键技术提升发挥着重要作用。

与传统通信模式相比，5G移动通信在速度、效率、稳定程度等方面都有着很大优势，是未来通信发展的一大趋势，而且成为相关部门和技术人员研究的重点内容，促进了我国整体通信事业的进步和发展。

1.5G技术概述5G技术与前四代相比，其差别并不单纯体现在技术方面，而是全部通信技术的综合体，峰值速率可达到10Gb/s。

作为当前最新一代的移动通信技术，在安全性、灵活性、覆盖性等多个方面均有所提升，使4G技术的缺陷得到有效弥补，通过先进技术、频谱效率使当前移动业务流量需求得到切实满足，有助于构建高效可靠的网络社会。

5G技术具备以下几个特点，联网设备扩大，是4G网络的100倍左右；网络资源能耗减少，有助于节约能源；5G所需频率超过4G的10倍左右，通过压缩技术提高频率利用率；5G用户速率极大提高，尤其是在特殊需求业务方面；5G技术的吞吐量能力极大增强，可获得更加理想的应用效果。

2.5G核心网发展中的关键技术2.1服务型架构5G核心网络控制平面的形成主要通过吸取IT系统中的服务化架构实现，该模式可以针对传统移动核心网的网络架构进行重组，并将原始的核心网网元划分为独立的网络功能模块、轻量级网络功能模块。

而服务化网络功能相当于5G核心网络功能，将自带功能作为主服务，借助接口调用的方式为其他网络模式提供服务；服务化接口则通过量级的接口协议，提升网络的拓展性。

5G轻量化核心网总体方案研究与设计随着5G技术的不断发展，移动通信网络正朝着更快速、更高效和更稳定的方向迈进。

5G轻量化核心网总体方案的研究与设计，对于提高5G网络的性能、降低成本、提升用户体验都具有重要意义。

本文将就5G轻量化核心网总体方案进行研究与设计，试图为5G网络的建设和发展提供一些思路和方向。

一、5G轻量化核心网的意义5G轻量化核心网是指在5G网络中，将核心网的功能和部署方式进行优化，实现更高效、更灵活的服务支持能力。

5G轻量化核心网的意义主要体现在以下几个方面：1. 更高效的数据传输：通过轻量化核心网，可以实现数据传输的更高效率和更低延迟，提高用户体验和网络性能。

2. 降低网络成本：5G网络的建设和维护成本较高，通过轻量化核心网的设计和部署，可以在一定程度上降低网络的成本。

3. 更灵活的服务支持：轻量化核心网可以更好地支持不同类型的业务，满足不同业务场景下的需求。

4. 更加安全可靠：轻量化核心网可以通过优化网络结构和加强安全防护，提高网络的安全性和可靠性。

1. 网络架构的优化5G轻量化核心网的架构需要进行一定的优化，主要包括对网络功能的重新组织和优化，以及对网络切片的支持。

通过对网络功能的重新组织和优化，可以实现更简洁和更高效的网络架构；而对网络切片的支持，则可以满足不同业务场景下的需求，提高网络的灵活性和适应性。

2. 网络功能的精简5G轻量化核心网需要对网络功能进行精简，避免功能冗余和资源浪费。

通过对网络功能的精简，可以提高网络的效率和性能，降低网络的成本和复杂度。

3. 网络切片的支持5G轻量化核心网需要支持网络切片技术，满足不同业务场景下的需求。

网络切片可以将网络资源划分成不同的逻辑网络，为不同的业务提供个性化的服务支持，提高网络的灵活性和适应性。

4. 网络安全的加强5G轻量化核心网的网络安全设计需要加强网络安全防护，提高网络的安全性和可靠性。

网络安全设计需要采用先进的安全技术和手段，有效防止网络攻击和数据泄露。