CW05-2-核心网组网架构

5G网络架构与关键技术随着技术的进步和人们对通信需求的不断增长，5G网络已成为当前科技领域的热门话题。

5G网络将是第五代移动通信技术的缩写，它将以更高的速度、更低的延迟和更稳定的连接来实现更快速、更可靠的数据传输。

本文将主要介绍5G网络的架构和关键技术。

1.5G网络架构核心网络：5G核心网络具有分布式架构，它分为多个网络切片（Network Slicing），每个切片都专门用于实现不同的通信需求，如增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。

这样的设计可以为不同行业和业务提供个性化的网络体验。

边缘计算：由于5G网络下的大量数据传输和处理可能导致网络延迟增加，为了使数据传输更加高效，5G引入了边缘计算概念。

边缘计算通过将计算和存储能力推向网络边缘，将计算任务分配到更接近终端用户的边缘节点上，从而降低网络延迟和流量负载，提高网络性能和用户体验。

无线接入网：5G无线接入网具有多层次的分布式结构，包括宏基站、微基站和室内小基站。

宏基站用于覆盖广域，微基站用于提供高密度的覆盖和容量，室内小基站用于提供室内覆盖。

此外，5G还引入了Massive MIMO（Massive Multiple Input Multiple Output）技术，通过使用大量天线和波束成形技术来提高网络容量和覆盖范围。

2.关键技术为了实现5G网络的高速率、低时延和大容量等特点，5G网络依赖于许多关键技术。

毫米波通信：5G网络广泛使用毫米波频段（mmWave），它具有更宽的频谱和更高的传输速率。

然而，由于毫米波频段的特殊传播特性，如高传输损耗和较短的传输距离，需要使用波束成形和中继技术来克服这些问题。

超密集组网：5G网络可以实现超密集组网，即高密度的基站部署。

通过将基站部署在更多的地方，并使用更小的基站，可以提供更好的覆盖和更高的容量。

网络切片技术：5G网络可以根据不同的应用需求，将网络划分为多个独立的逻辑切片，每个切片都适用于不同的应用场景。

5G SA的网络架构和关键技术5G SA是指基于5G独立组网（Standalone）的网络架构，与之相对应的是5G NSA （Non-Standalone）网络架构。

下面将介绍5G SA的网络架构和关键技术。

1. 网络架构：5G SA网络架构主要包括核心网、无线接入网与用户设备三个部分。

1.1 核心网：5G SA核心网的架构由5G核心网（5GC）和业务支持系统（Business Support System，BSS）组成。

5GC是5G SA核心网的关键组成部分，包括核心用户面、核心控制面和网络管理平面。

在核心用户面上，5GC提供了一系列的业务功能，例如用户识别、安全策略、会话管理等。

核心控制面负责用户数据的传输和路由，以及网络功能的控制和协调。

网络管理平面负责网络的配置、管理和监控。

1.2 无线接入网：5G SA的无线接入网包括5G基站和传输网络两部分。

5G基站负责与用户设备之间的无线通信，通过用户设备接入射频信号进行数据传输。

传输网络负责将用户设备传输的数据进行处理和转发，以保证数据的稳定性和可靠性。

1.3 用户设备：就像其他移动通信网络，5G SA网络中的用户设备包括手机、平板电脑、物联网设备等。

用户设备通过5G基站与核心网和其他用户设备进行通信。

2. 关键技术：2.1 新空口技术：为了实现更高的数据传输速率和更低的时延，5G SA引入了新的空口技术，如高增益多天线技术（Massive MIMO）、波束成形技术（Beamforming）和多路径接收技术等。

这些技术可以增加无线信号的覆盖范围和传输效率，提高网络的容量和性能。

2.2 网络切片：5G SA支持网络切片技术，将网络资源按照不同的业务需求进行划分和分配，可以为不同的应用场景提供定制化的网络服务。

网络切片可以提高网络的灵活性和可扩展性，支持各种不同类型的应用，如增强型移动宽带、物联网和车联网等。

2.3 蜂窝协同传输：5G SA引入了蜂窝协同传输技术，可以将多个基站的传输资源进行协同利用，提高网络的能源效率和容量。

5G网元结构和协议栈5G网络的网元结构和协议栈是构建5G通信网络的重要组成部分，它们通过定义网络中不同网元的功能和相互之间的通信方式，实现了5G网络的高速、高容量和低延迟的特点。

本文将详细介绍5G网络的网元结构和协议栈。

5G网络的网元结构可以分为核心网和无线接入网两个部分。

核心网包括核心网节点和边缘计算节点，负责处理用户数据和实现网络控制功能；无线接入网包括基站节点和终端设备，负责收发无线信号和连接用户设备。

下面将详细介绍各个网元的功能和相互之间的关系。

核心网由多个核心网节点组成，包括用户面和控制面的功能。

其中，用户面负责处理用户数据，通过数据平面中的数据链路和传输层协议实现数据的传输；控制面负责管理用户连接和指导用户面进行数据传输，通过控制面数据链路和传输层协议与用户进行通信。

此外，核心网还包括边缘计算节点，用于处理一些对延迟敏感的应用，如VR/AR和智能网联车辆等。

核心网与无线接入网之间通过接口连接，实现用户设备和核心网之间的无缝连接。

无线接入网包括基站节点和终端设备，基站节点负责收发无线信号，对接入的终端设备进行调度和控制。

基站节点按照不同的覆盖范围可以分为微基站、宏基站和室内基站等。

终端设备包括手机、平板等用户设备，通过基站节点实现与核心网的连接。

基站节点和终端设备之间通过无线接口进行通信，具体的无线接口协议由国际电信联盟（ITU）规定。

除了核心网和无线接入网外，5G网络还涉及到其他一些网元，如边缘网关和用户设备。

边缘网关的作用是提供与传统云计算相比更加低延迟的计算和存储服务，使得用户可以更快地获得响应。

用户设备是指连接到5G网络的终端设备，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。

5G网络的协议栈主要包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等不同的协议。

物理层负责将用户数据转换成无线信号，并实现无线信号的传输和接收。

数据链路层负责进行无线信号的调度和控制，同时使用编码和错误纠正技术来提高无线传输的可靠性。

1.EPC架构图2.主要接口及协议3.EPC与无线网络的两种组网方案方式1采用CE进行层三组网，原有PTN设备只需支持层二功能；方式2采用PTN进行侧层三组网，PTN设备需要支持层三路由功能。

4.EPC内部网元互联方案➢同一局址网元间经局域网互联➢不同城市之间经IP专用承载网互联➢MME与HSS之间通过静态数据配置，经IP专网互通5.EPC与外部数据网间互联P-GW与外部数据网通过SGi接口连接，承载在CMNet上。

知识扩展：S-PW与P-GW功能S-GW主要功能：➢支持UE的移动性切换用户面数据的功能➢E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持➢数据包路由和转发➢上下行传输层数据包标记P-GW主要功能：➢基于用户的包过滤➢合法监听➢IP地址分配➢上下行传输层数据包标记➢DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）➢业务锚定点6.EPC站点组织➢EPC连接无线接入网的CE由传输专业负责，或者直接接入PTN核心设备➢EPC设备接入IP专用承载网，以实现EPC内部互通➢EPC设备接入CMNet，以实现与分组域SGSN以及外部数据网的互通7.与现有GSM/TD SGSN互联方案SGSN与MME间SGSN与P-GW间、SGSN与EPC DNS间采用Gn接口互通，通过设置的BG互通。

8.与现有七号信令网间互通方案为实现与现网GSM/TD 分组域间互操作，HSS/HLR须臾STP之间设置准直连信令9.LTE网络整体架构10.路由原则➢LTE网内归属地使用数据业务：MS→归属地S-GW→归属地P-GW→外部数据网➢LTE网内拜访地使用数据业务（通用APN）：MS→拜访地S-GW→拜访地P-GW→外部数据网➢LTE网内拜访地使用数据业务（区域APN）MS→拜访地S-GW→归属地P-GW→外部数据网➢归属地GSM/TD使用数据业务MS→归属地SGSN→BG→归属地P-GW→外部数据网➢拜访地GSM/TD使用数据业务（通用APN）MS→拜访地SGSN→BG→拜访地P-GW→外部数据网➢拜访地GSM/TD使用数据业务（区域APN）MS→拜访地SGSN→BG→归属地P-GW→外部数据网图示（1）（图示2）（图示3）（图示4）（图示5）11.编号计划➢全球唯一MME标识（GUMMEI）：MCC + MNC + MMEI➢全球唯一临时标识符（GUTI）：GUMMEI + M-TMSI➢MME标识符（MMEI）:MME群组ID （MMEGI）+ MME代码（MMEC）➢接入点APN：APN-NI + APN-OI，其中APN-NI是必选部分，APN-OI是可选部分。

5G网络中2B2C融合业务场景核心网部署方案一、项目背景1、中国移动2020年已建成5G SA商用网络，5G专网业务不断拓展，5G专网在现有的2B专网基础上，有2B2C融合专网的业务需求。

本方案主要分析介绍2B2C融合业务场景核心网部署及组网方案，为2B2C融合场景业务发展和网络建设提供参考。

二、网络现状2020年开展的5G二期工程建设了SA核心网，为保障2C网络稳定、2B网络敏捷迭代，5G网络通过切片技术，分别独立部署了2C、2B两张核心网并投产。

其中：✓控制面：2C、2B分别基于网络云集中部署✓用户面：2C基于地市下沉2C通用UPF，2B集中建设了31省2B专线UPF✓2C、2B边缘UPF（含地市共用的边缘UPF）：2C、2B分别独立部署，集团已下发边缘UPF相关的建设指导意见，由省公司按项目制进行评估，按需规划、建设✓计费系统：2C计费接入31省BOSS系统；2B计费接入2B集中化CMIOT BOSS。

三、本方案主要解决如下问题：1、核心网的部署方案，以及每种方案对应的场景规划和建议；2、典型业务场景核心网部署方案分析。

四、核心网部署方案：总体原则：由于现有5G SA核心网架构，控制面、用户面和计费均为2B、2C独立组网，为保障2C网络稳定性和2B网络敏捷迭代，建议2B2C融合业务场景遵循现有组网方式：2C终端通过2C网络、2B终端通过2B网络满足业务。

2B2C融合业务场景主要分为2C UPF部署和2B UPF、2C UPF同时部署两大方案。

1、2C UPF部署主要针对2C用户，可提供两种方案，对比如下：考虑到建设维护成本、安全性、业务响应速度等因素，方案场景规划建议如下：•方案1.1建议在无特殊需求的场景下采用。

•方案1.2适合对于投资效益高、商业价值可期，且对安全隔离、流量本地卸载有需求的客户。

2、2B UPF、2C UPF同时部署针对2C、2B用户同时存在的场景，可提供三种大方案，对比如下：考虑到建设维护成本、安全性、业务响应速度等因素，方案场景规划建议如下：•方案2.1适用于无特殊需求的场景•方案2.2在确保经济效益前提下，适用于2B有流量本地卸载、数据隔离性需求的场景•方案2.3在确保经济效益前提下，适用于投资收益高，2B、2C有流量本地卸载、数据隔离性需求的场景3、综上分析，2B2C融合业务场景网络部署策略初步建议如下：（1）根据实际业务场景需求，综合考虑与各系统对接方案、容灾方案、投资收益率、运维效率等各因素，确定2B、2C融合业务场景的组网方案；（2）鉴于2B、2C融合业务在大部分场景下对时延、隔离性要求不高，在客户无特殊需求的场景下，建议优先采用共用地市UPF方案，实现网络快速部署，提高投资收益率和运维效率；（3）为保障2C网络安全稳定，2C UPF应谨慎下沉至园区机房；（4）对于下沉UPF的客户需求，应先进行投资效益评估和商业价值可持续性评估，符合公司价值要求后才允许部署；（5）基于目前技术的成熟度，2C终端建议优先采用ULCL方式分流，2B专用终端优先采用专用DNN方式分流，具体分流方案视终端类型、移动范围等多方因素确定。

「5G学习」5G网元结构和协议栈总结本文参考3GPP协议和网络文章整理而成，一、基本网络结构1.1 整体架构5G系统由接入网（AN）和核心网（5GC）组成（38.300）。

若考虑NSA（非独立组网）场景，则还需要考虑4G的网元。

图1：Overall ArchitectureAN有两种：gNB, 为UE提供NR用户面和控制面协议终结点。

ng-eNB, 为UE提供E-UTRA的用户面和控制面协议的终结点。

1.2 网元基本功能各网元功能详细描述太长，具体见3gpp 38.300，大致功能如下图：图2：Functional Split between NG-RAN and 5GC1.3 AN网络结构（38.401）每个逻辑gNB 由一个gNB-CU和若干个gNB-DU组成。

每个gNB-CU和gNB-DU通过F1逻辑接口连接。

图3：gNB Overall architecture一般来说一个gNB-DU只连接一个gNB-CU。

但是为了实现的灵活性，每个gNB-DU也可能连接到多个gNB-CU。

一个gNB CU中的控制面和用户面是分离。

一般只有一个CP，但是允许有多个UP。

要注意的是，gNB-CU及连接的若干gNB-DU作为一个整体逻辑gNB对外呈现的，只对其他的gNB和所相连的5GC 可见。

图4：Overall architecture for separation of gNB-CU-C3GPP给了一种参考的网元部署方式。

考虑到了gNB间的Xn连接，以及与核心网的NG连接。

图5 逻辑gNB/en-gNB的示例部署二、系统结构（23.501）2.1 系统设计原则1.5G系统结构采用NFV/SDN以支持数据连接和业务灵活部署, 促使基于业务的控制面网络功能和概念互动:2.用户面功能和控制面功能分离, 允许独立的可扩展性,可演进性及可灵活部署.比如可选择采用集中式或者分布式的方式.3.功能设计模块化, 比如采用灵活高效的网络切片.4.无论在什么地方适用,都可以将相应的过程(网络功能之间的互动)定义为业务, 以便可以复用他们.5.如果有需要都可以使相应的网络功能和其他的NF互动. 5G结构并没有排除中间功能帮助路由控制面信息. (比如 DRA).6.缩小接入网络(AN)和核心网络(CN)的依赖性.这个结构是一个公共接入网AN连接汇聚的核心网. 而AN可以是不同的接入类型比如3GPP接入网和non-3GPP接入网.7.支持统一的鉴全架构.8.支持“stateless” 网络功能NF, 这些网络功能的计算资源和存储资源解耦.9.支持能力开放10.同时支持本地和集中化的业务. 为了支持低延迟业务并访问本地数据网络,用户面功能部署需要尽可能的靠近介入网络AN.11.在VPLMN支持基于LBO和归属地路由的漫游方式.2.2 设计的功能实体5G系统结构定义了如下网元功能实体 (NF)：1.UE: 用户终端设备User Equipment (UE)2.RAN: 接入网络(Radio) Access Network (RAN)3.AMF: 接入及移动性管理功能Access and Mobility Management Function4.UPF: 用户面功能User plane Function (UPF)5.AUSF: 鉴权服务功能Authentication Server Function6.DN: 数据网络Data Network (DN), 比如运营商业务，互联网接入或者第三方业务等。

5G核心网的构架和一些基础概念之吉白夕凡创作5G无线接入网络架构,主要包含 5G 接入网和 5G 核心网,其中NG-RAN 代表 5G 接入网,5GC 代表 5G 核心网.5G核心网主要包含哪些呢?先说一下关头的 AMF,SMF,UPF.•AMF：全称 Access and Mobility Management Function,接入和移动办理功效,终端接入权限和切换等由它来担任.•SMF：全称 Session Management Function,会话办理功效,提供办事连续性,办事的不间断用户体验,包含IP地址和/或锚点变更的情况.•UPF：全称 User Plane Function,用户面办理功效,与UPF 联系关系的PDU会话可以由(R)AN节点通过(R)AN和UPF之间的N3接口办事的区域,而无需在其间添加新的UPF或移除/重新 - 分派UPF.我们看一下5G的系统构架图：AMF/SMF/UPF 处于主体的作用.AMF承载以下主要功效：接入和移动办理功效(AMF)包含以下功效.在AMF的单个实例中可以支持部分或全部AMF功效：•终止RAN CP接口(N2).•终止NAS(N1),NAS加密和完整性呵护.•注册办理.•连接办理.•可达性办理.•流动性办理.•合法拦截(适用于AMF事件和LI系统的接口).•为UE和SMF之间的SM消息提供传输.•用于路由SM消息的透明代理.•接入身份验证.•接入授权.•在UE和SMSF之间提供SMS消息的传输.•平安锚功效(SEAF).•监管办事的定位办事办理.•为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的位置办事消息提供传输.•用于与EPS互通的EPS 承载 ID分派.•UE移动事件通知.无论网络功效的数量如何,UE和CN之间的每个接入网络只有一个NAS接口实例,终止于至少实现NAS平安性和移动性办理的网络功效之一.除了上述AMF的功效之外,AMF还可以包含以下功效以支持非3GPP 接入网络：•支持N2接口与N3IWF.在该接口上,可以不该用通过3GPP 接入定义的一些信息(例如,3GPP 小区标识)和过程(例如,与切换相关),并且可以应用不适用于3GPP接入的非3GPP 接入特定信息.•通过N3IWF上的UE支持NAS信令.由3GPP 接入上的NAS信令支持的一些过程可能不适用于不成信的非3GPP(例如寻呼)接入.•支持通过N3IWF连接的UE的认证.•办理通过非3GPP 接入连接或通过3GPP和非3GPP同时连接的UE的移动性,认证和单独的平安上下文状态.•支持协调的RM办理上下文,该上下文对3GPP和非3GPP拜访有效.•支持针对UE的专用CM办理上下文,用于通过非3GPP 接入进行连接.注意：并不是所有功效都需要在网络片的实例中得到支持.UPF承载以下主要功效用户平面功效(UPF)包含以下功效.在UPF的单个实例中可以支持部分或全部UPF功效：•用于RAT内/ RAT间移动性的锚点(适用时).•外部PDU与数据网络互连的会话点.•分组路由和转发(例如,支持上行链路分类器以将业务流路由到数据网络的实例,支持分支点以支持多宿主PDU会话).•数据包检查(例如,基于办事数据流模板的应用程序检测以及从SMF接收的可选PFD).•用户平面部分战略规则实施,例如门控,重定向,流量转向).•合法拦截(UP收集).•流量使用陈述.•用户平面的QoS处理,例如UL / DL速率实施,DL中的反射QoS标识表记标帜.•上行链路流量验证(SDF到QoS流量映射).•上行链路和下行链路中的传输级分组标识表记标帜.•下行数据包缓冲和下行数据通知触发.•将一个或多个“结束标识表记标帜”发送和转发到源NG-RAN节点.•ARP代理和/或以太网PDU的IPv6 Neighbor Solicitation Proxying. UPF通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6邻居请求请求.会话办理功效(SMF)承载以下主要功效会话办理功效(SMF)包含以下功效.在SMF的单个实例中可以支持部分或全部SMF功效：•会话办理,例如会话建立,修改和释放,包含UPF和AN节点之间的隧道维护.•UE IP地址分派和办理(包含可选的授权).•DHCPv4(办事器和客户端)和DHCPv6(办事器和客户端)功效.•ARP代理和/或以太网PDU的IPv6 Neighbor Solicitation Proxying. SMF通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6邻居请求请求.•选择和控制UP功效,包含控制UPF代理ARP或IPv6邻居发明,或将所有ARP / IPv6邻居请求流量转发到SMF,用于以太网PDU会话.•配置UPF的流量控制,将流量路由到正确的目的地.•终止接口到战略控制功效.•合法拦截(用于SM事件和LI系统的接口).•收费数据收集和支持计费接口.•控制和协调UPF的收费数据收集.•终止SM消息的SM部分.•下行数据通知.•AN特定SM信息的倡议者,通过AMF通过N2发送到AN.•确定会话的SSC模式.漫游功效：•处理当地实施以应用QoS SLA(VPLMN).•计费数据收集和计费接口(VPLMN).•合法拦截(在SM事件的VPLMN和LI系统的接口).•支持与外部DN的交互,以便通过外部DN传输PDU会话授权/认证的信令.。

5G 核心网网络架构及关键技术分析作者：刘大畅丁浩曾晶来源：《中国新通信》2021年第01期【摘要】首先介绍5G核心网及其网络架构，随后详细阐述网关控制与转发功能分离与控制平面功能重构、移动边缘计算、新型移动性管理和会话管理、网络功能虚拟化（NFV）及网络切片，最后对5G核心网的发展进行了总结并展望。

【关键字】 5G核心网 NFV 边缘计算网络切片引言通信技术在近几十年跟随着现代科学的演变革新趋势，也同样发生了翻天覆地的变化，尤其是移动通信技术，在各项应用中得到了广泛的延伸，给人们生活的提供了很多便利。

如今通信网络的建设主体已由过去几年的4G广覆盖转变为5G的逐步推行，自2012年起，第5代移动通信系统在业界成为关注的重点，5G网络的规划与建设涉及的相关技术成为通信行业发展的热点。

事实表明，5G将开启一个大连接、全业务的时代。

一、5G及其核心网概述5G相关技术带来的移动通信产业的变化，让未来通信不仅仅是在追求更大带宽、更高速率，或是更强的空中接口技术，而是想要建设以用户为中心的弹性智能网络。

随着5G网络的建成，未来在任意时间和任意地点，人们之间、人和物之间、物与物之间的通信速率将能够达到1Gbit/s，峰值下行速率甚至可达50Gbit/s。

与此同时，用户获得的移动数据容量将更多、数据传输时延将更低、电池使用寿命将更长，而设备也可拥有更低的功耗、更多的终端连接。

而在整个5G网络中，最为核心的便是5G核心网。

核心网作为全连接和全业务的管理中枢，在5G网络建设中处于至关重要的环节，它能够满足端到端的业务体验需求，按需提供服务，支持多种多样化的无线接入场景，可实现高效的网络运营和灵活的网络部署。

二、5G 核心网网络架构为了满足不同场景下多样化业务的需求，按需灵活部署的核心网建设势在必行。

5GC（5G core，5G核心网）充分利用了各领域技术优势，打破传统网络的限制，通过对4G 核心网的解耦与重构，将传统的4G EPC 核心网的网元按功能进行拆分，5GC控制平面的网元在SBA微服务的架构下使用统一的接口SBI（Service-based Interface，服务化接口）进行相互间的数据传输，并随着NFV（network function virtualization，网络功能虚拟化）和SDN（software defined networking，软件定义网络）等技术的成熟，5G核心网通过这些新技术实现网络功能的重新部署，使得网络由基于传统的通信技术逐步向基于IT 技术实现转型。

5G网络架构与组网技术教程随着科技的不断进步，人们对于网络速度和稳定性的要求也越来越高。

因此，5G网络作为下一代移动通信技术，成为了全球范围内的热门话题。

本文旨在为读者详细介绍5G网络的架构和组网技术，并探讨其对未来通信行业的影响。

一、5G网络架构1. 5G网络的核心架构5G网络的核心架构主要包括以下组成部分：- 用户设备（UE）：是指连接到5G网络的移动设备，如智能手机、平板电脑等。

- 无线接入网（RAN）：是指连接用户设备和核心网的无线网络，其主要功能是提供无线接入服务。

- 核心网（CN）：是指支持移动通信系统的主干网，负责处理用户身份识别、接入控制、数据传输等核心服务。

- 业务支持系统（BSS）和运营支持系统（OSS）：是指支撑整个网络运营的管理和计费系统。

通过以上几个组成部分的协同工作，5G网络能够提供超高速率和低延迟的通信服务。

2. 5G网络的多层次架构为了实现更好的网络覆盖和服务质量，5G网络采用了多层次架构，包括以下几个层次：- 蜂窝层（Cellular Layer）：是指由基站和相关网络设备组成的网络层次，负责提供基础的无线接入服务。

- 基站层（Base Station Layer）：是指由一组蜂窝基站组成的网络层次，负责提供对用户设备的接入服务。

- 边缘计算层（Edge Computing Layer）：是指将计算和存储资源放置在网络边缘，提供更快速、更低延迟的服务。

- 云计算层（Cloud Computing Layer）：是指采用云计算技术来提供更大规模、更复杂的计算和存储服务。

- 应用层（Application Layer）：是指提供各种应用服务的网络层次，如视频通话、物联网等。

通过这种分层架构，5G网络能够更好地适应不同的应用需求和网络环境。

二、5G网络组网技术1. 射频技术射频技术是5G网络中非常重要的组网技术，它包括以下几个关键方面：- 大规模天线阵列（Massive MIMO）：通过使用大规模天线阵列来增加网络容量和覆盖范围，提供更好的用户体验。

5G时代虚拟化核心网组网架构演进韦国锐;霍晓歌【摘要】为了研究5G时代虚拟化核心网的组网架构,通过虚拟化网络架构选择、CrossBar架构和Clos结构的对比,介绍5G核心网的组网构想,研究了网元虚拟化、5G容灾及路由协议等多方面的内容,为后续5G核心网的建设提供参考.【期刊名称】《移动通信》【年(卷),期】2018(042)012【总页数】5页(P37-41)【关键词】虚拟化;Clos架构;容灾设计;路由协议【作者】韦国锐;霍晓歌【作者单位】中国联合网络通信有限公司广东省分公司,广东广州 510000;中国联合网络通信有限公司广东省分公司,广东广州 510000【正文语种】中文【中图分类】TN929.51 引言从2007年至2017年，在进行移动核心网网络设计时，主要考虑的网络结构是流量收集型，即在各个城市的无线网收集上网流量，通过承载网络传送到省会或重要城市，并在这些城市建立核心网节点，集中完成上网流量的疏导。

整个网络的流向为南北向，流量汇聚程度极高，主要网络结构如图1所示，从网络运行的实践来看，该网络结构较为稳定，复杂度较低，能够较好地收集并传送流量。

池组化的网络结构，也有效地降低了单台设备故障造成业务全阻的风险。

但在2017年，随着各种互联网合作套餐的上线，用户流量迅速被释放，该网络结构受到较大考验。

虽然在多次扩容后业务能够做到完全承载，但必须同时扩容核心网、承载网、防火墙和出口路由器，对网络投资、网络资源等提出了较高的要求。

为了在高负荷的情况下保持核心网的稳定，还需要尽量在同一时间完成整个池组的扩容工作，这都对设备维护人员提出了更高的要求。

图1 南北流向模型网络架构设计2 网络功能虚拟化的构想5G时代移动核心网需要适应增强型移动宽带（eMBB）、海量大连接（mMTC）和高可靠低时延（uRLLC）三大业务场景。

具体来说，eMBB场景主要是速率的提升，未来5G标准要求单个5G基站至少能够支持20 Gb/s的下行速率以及10 Gb/s的上行速率，主要应对4 k/8 k超高清视频、VR/AR等大流量应用；uRLLC 是要求5G网络的时延必须低于10 ms，才能应对无人驾驶、智能工厂等低时延应用；而mMTC场景是海量大连接，对应物联网等连接量较大的应用。