5G核心网云化部署需求与关键技术白皮书

5G移动通信核心网关键技术分析

摘要：在目前，每个行业内都加入通信技术，5G 通信技术要远比4G 更加稳定可靠，并具备通信实效性。同时，5G 技术也在部分较为特殊业务中灵活应用。以此为前提，我们需要深入探究现阶段的5G 通信技术，充分了解其技术特征和应用优势，根据核心网系统所使用的关键技术，对未来发展做出有效判断。

关键词：5G技术；移动通信网络技术；核心网；关键技术

引言：

移动通信在科技快速发展的大环境下，企业平台的主要业务就是移动数据的流量，这为用户带来了极大的便利，但同时伴随新问题的出现。技术人员每天需要面对大量信息数据的处理，通过合理利用5G 网络，实现功能与资源的有效划分，将核心网的关键技术应用在行业中。事实上，通信行业的首要目标是为了满足人们对于信息的交互功能，因此移动通信属于具备服务属性的工作，需要技术人员合理分配网络构建方案的完成。

一、5G移动通信技术特征及应用

1、高传输速率

5G移动通信作为最新通信传输技术，它使用无线传输作为主要形式，具有较高的传输能力。以通信技术为例，2G通信技术仅能够实现通话和短信的传输；3G通信技术增加了网络图片与动态图像的传输；4G通信技术可以很好完成网络语音通话、网络视频通话；5G通信技术下载速度快，传输频率可以达到10GB 每秒，是4G网络的数百倍，通过使用5G可以瞬间完成大容量文件的下载。总之，5G技术的应用给予了人们在工作和生活上更大的便利性。

2、高应用价值 5G移动通信技术不仅仅是一种网络通信技术，可多个领域中实现技术创新融合，满足多种设备信息数据传输的要求，从而实现设备传输效率的提升和改善，并且能够为行业带来了新的动力。5G移动通信技术可以很好实现技术智能化与系统协同化，逐步成为人们随时随地都在使用的通信手段，同时可以将城市建设、交通建设、网络建设等领域配备该技术，进而保障交互信息的实时传输。在我国通信传输的进程中，计算机技术、通信技术、多媒体技术等手段，其应用价值越高则越受行业认可，让信息交流不在限制于地域和时间，是现代社会发展的一大表现。

81Internet Technology互联网+技术

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5G 核心网网络架构及关键技术分析

□刘大畅 丁浩 曾晶 广东南方电信规划咨询设计院有限公司【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。

透视Hot-Point PerspectiveIGITCW热点

144DIGITCW2020.121 5G应用场景根据ITU（国际电信联盟）建议，对5G网络可能要服务的业务类型进行了分类，主要有以下3种。（1）eMBB（增强型移动宽带），也就是超大带宽，主要满足用户对大流量的需求，随着互联网的发展，流量已成为各个互联网企业必争之地，而运营商5G商用的第一目标就是提升客户的体验速率，一般使用情况下用户体验速率达到1Gbps，峰值速率达到数10Gbps，流量密度最高可达和数10Tbps/km2。适用于连续广域覆盖和热点高容量的场景，也是5G初步商用的第一目标。（2）uRLLC（超低时延、高可靠），这类应用对时延及其敏感，并具有高可靠性的特点，主要面向的是车联网、工业控制等垂直领域，主要满用户毫秒级的端到端时延，并为时延敏感型的特殊行业提供高可靠性保证。（3）mMTC（低功耗、大连接），这类应用的主要特点是数据包较小、功耗较低但是连接数量巨大，主要面向的应用场景是智慧城市（例如垃圾分类）、智能农业、森林防火和环境监测等方面。要求网络能够支持海量连接，具有支持千亿级别的连接的能力，满足100万/km2的连接密度要求，对终端产品也提出了要求，即满足低功耗和超低成本的特点。总之，5G关键能力指标所必须具备的特点有：大带宽高速率、低时延高可靠、海量连接，与4G网络相比，在速率、时延、移动性、流量密度及连接数密度等关键指标上必须具有较大的飞跃。表1 5G关键指标与4G参考值进行对比关键指标用户体验速率峰值速率时延移动性流量密度连接数密度4G参考值10Mbps1Gbps空口10ms350km/h0.1Mbps/m210万/km25G取值0.1-1Gbps20Gbps空口1ms500km/h10Mbps/m2100万/km22 5G承载网应具备的特点（1）灵活性：随着各项业务不断发展，5G网络必须具有灵活性及丰富性的特点才能够充分适应各类业务要求，与传统的4G网络相比，必须具有更好的业务实现能力、更强的带宽承载能力、更合理的网络组织架构，与不断更新的新技术能够更好的融合。（2）低时延：面向自动控制、无人驾驶等垂直行业业务，要求5G网络建设时必须要考虑到端到端传输时延，因此必须要对现网结构进行优化、最大限度地减少节点数量、缩短转发路径、优化传输设备性能以降低节点处理时延，以达到降低整个承载网时延的目的，提高网络传输性能。（3）高可靠性，网络承载能力的高低将直接影响用5G承载网面临的挑战及关键技术探究王静静，张　康，王菲菲（昌吉学院，新疆 昌吉 831100）摘要：随着移动通信技术以及移动互联网的快速发展，给网络运营商带来了新的发展机遇，同时也给现有的承载网提出了巨大的挑战。文章从5G应用场景为切入点，论述5G承载网应具备的特点以及5G承载网面临的新挑战，并对5G承载网关键技术进行了相关探究，为5G 技术开拓新的产业领域及提供更好的服务质量具有十分重要的指导意义。关键词：5G；承载网；关键技术doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.12.062中图分类号：TN914，TN915.08 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2020）12-0144-02Challenges Faced by 5G Bearer Networks and Key TechnologiesWANG Jingjing,ZHANG Kang,WANG Feifei(Changji College, Chiangji 831100,China)Abstract:With the rapid development of mobile communication technology and mobile Internet, network operators have brought new development opportunities, and at the same time, they have presented huge challenges to existing bearer networks. This article starts from 5G application scenarios, discusses the characteristics of 5G bearer networks and the new challenges that 5G bearer networks face, and explores key technologies of 5G bearer networks to open up new industrial fi elds and provide better solutions for 5G technology. The quality of service has very important guiding signifi cance.Keywords:5G; bearer network; key technology.

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。