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摘 要:2019年工信部开放5G商用牌照,随后三大经营商上线5G套餐,代表我国已进入5G时代,其中5G核心网具有承上启下的连接功能,在5G时代建设中发挥着重要作用。基于此本文首先阐述了5G核心网演进中的关键技术,并从多个方面展开5G核心网演进方向探析,为后续技术更迭与演进奠定基础。
关键词:5G技术;核心网;网络演进
引言:5G技术的应用进一步深化了“万物互联”层次,在多项关键技术辅助下实现了超高清网络,同时促进了各项“云”项目的发展。5G核心网主要负责终端用户的数据传输、会话管理与移动管理,其中数据传输为5G技术的核心功能,随着5G技术的逐渐发展,5G核心网亦需不断演进建设。
一、5G核心网演进中的关键技术
5G核心网主要为多种网元设备的统称,可分为移动核心网与固网核心网,其构架主要运用网络切片技术、边缘计算技术,在核心网演进中应从网络切片技术、边缘计算技术两个方向展开,逐步加强5G时代的云化、服务化功能。网络切片技术主要为5G核心网提供端与端之间的逻辑关系,是具有特定网络功能的网络,其在QoS机制5G服务基础上增强无线资源分配机制,以此满足不同用户对于无线服务的要求[1]。在5G网络切片技术应用下,主要可运用软隔离、硬隔离两个方案满足不同适配业务需求,并借助无线网、传输网提高网络切片映射的安全性,其中网络切片映射主要表现为切片用户ID与IP、VLAN间的联系。在5G核心网演进中,可借助NSSF功能块加强网络服务架构,当网络用户进行注册登录时形成NSSAI网络切片识别,此时在5G核心网NSSF功能块作用下实现网络切片识别与管理,在此过程中可实现网络单元的选择与更新。因此在5G核心网演进中,应加强端到端的切片管理编排,并实现核心網结构网络切片选择功能的监控。边缘计算技术主要由边缘计算应用、边缘计算平台UPF用户面功能组成,在5G核心网会话管理中,主要借助分支点方式、上行分类器方式及LADN本地数据网络方式完成综合控制,除此之外边缘计算功能可加强5G核心网作用下的会话业务连续性,并在此基础上通过网络开放功能实现UPF用户面的路径选择。
二、5G核心网的演进方向探究
5G核心网的发展演进应从5G用户角度出发,实现5G业务应用与行业功能的协同发展,并结合创新发展理念,5G核心网应从极简化服务架构、专网功能性增强、智能化演进改造、LAN服务私有定制、一体化全域连接五个方向发展。
(一)极简化服务架构
在5G核心网后续演进发展中,服务化架构的发展应趋于极简化,并逐步实现核心网结构控制面的功能模块化解耦,以此满足5G用户对业务场景的多元化需求,继而完善5G核心网的服务化架构,与此同时在服务架构作用下可加强5G核心网对于用户功能面板的控制,并可适应较高复杂度的服务核心网控制面。从5G核心网功能部署角度来看,其服务架构功能仍可进一步融合与优化,通过技术研发整合5G核心网部署,针对不同社会公众5G应用场景进行功能优化与重点突出。在5G核心网未来发展演进中,专业网的完善与功能补充应是其发展重点,而极简化服务架构是5G核心网演进发展的基础性方向,需重点从接口、网元、网络架构、业务流程等方向重点发展,对现有5G核心网功能进一步补充,在相应技术下实现5G服务架构功能的融合简化。
(二)专网功能性增强
在当前5G时代发展下,“万物互联”是其重要标志,基于互联网实现了多项产业的融合发展,并进一步促进了经济全球化的发展。在信息技术与5G技术冲击下,各行各业纷纷进行的智慧化改革与信息化转变,智慧城市、智慧交通、智慧农业等领域逐渐兴起,因此在未来5G核心网发展演进中,应注重不同行业的专网构建,实现多重行业的垂直向发展。在现有5G核心网及技术功能方面,更多针对社会功能设计,对于不同行业专网的功能及性能有所忽视,虽实现了高速传输与数据高存储,但对批量运营与隔离安全等性能仍需继续完善,此外由于不同行业所需5G功能均有差异,在未来5G核心网演进中应加强对于行业专网的功能完善,从网络功能、性能、架构等方面彰显行业服务差异,以此实现适应性强且具扩展性的5G核心网,继而更好的满足行业客户的5G期望。
(三)智能化演进改造
现阶段AI人工智能技术、ML机器学习技术不断完善,已具备初步商用标准,在5G核心网演进中,可积极运用AI与ML等智慧化技术增强5G技术功能与网络效率,此外更可进一步加强5G核心网的数据分析管理能力,实现5G智能化发展。在AI技术与ML技术智慧化引导下,可促进5G通讯技术的进一步发展,通过核心网的智能化演进增强5G技术数据分析能力,继而更好地为社会各界提供5G服务,由此可见在5G核心网的未来演进方向,智能化改造始终扮演着重要角色。
(四)LAN服务私有定制
在当前5G技术应用中仍以移动网络为基础架构,通过固网核心网与移动核心网的融合可为5G用户提供一体化业务流程,因此在5G核心网构建中,固移融合的应用具有较强的现实意义,在固移融合实现过程中,应从核心网结构控制面的统一认证入手,逐步实现5G核心网的接入口统一化。在实现LAN服务私有定制前,需实现5G流量与固网数据的分开处理,逐步加强5G核心网整体灵活性,并提高5G核心网覆盖范围、网络数据容量、安全认证等性能,根据不同用户需求对5G技术功能重新组装融合,在不同功能组合下为各行业提供高质量专网,便于垂直行业借助5G专用网络实现智慧化发展。在实现LAN服务私有定制时,可实现UPF用户面功能的网络数据交换,在5G技术支持下极大降低时延,甚至基于不同移动场景实现5G核心网会话管理的业务连续性。
(五)一体化全域连接
5G技术主要解决了当前数据传输速率与视频分辨率问题,在未来5G核心网构建演进中,则重点围绕智慧场景与技术功能拓展展开,同时应逐步构建天地一体化网络体系,在此基础上实现标准化发展应用。在核心网演进中首先需将卫星接入5G核心网专网,并由地面接入公众网,在此双重作用下实现网关互通,对于5G核心网而言,卫星系统的应用可促进核心网结构的功能增强,对5G核心网的会话管理、数据传输、移动管理等核心功能进行调整优化,此外还可将卫星接入网络与的地面接入网融合架构,在此基础上实现多重业务的协同发展,以此更好的为5G用户提供全域化连接,保障5G核心网基础通讯功能增强的同时,兼顾核心网的一体化控制[2]。
结束语:综上所述,在5G核心网演进中,主要依靠网络切片、边缘计算技术,从云化与服务化两个方向发展,此外结合当前时代形势来看,在未来发展中,5G核心网的构建应逐步趋于极简化,并加强各行业专网,促进社会智慧化进程,此外应结合AI技术进一步提升网络效率,同时与天地卫星连接一体化发展。
参考文献:
[1]屈阜阳.5G核心网的部署策略探讨[J].大众标准化,2020(22):201-202.
[2]赫罡,苗杰,童俊杰.5G核心网技术演进及挑战[J].中兴通讯技术,2020,26(03):23-26.
作者简介:
刁家侯(1986年2月23日—),男,汉族,云南省丘北县人,本科学历,中级工程师,研究方向:5G核心未来的发展趋势。
(1 广州杰赛科技股份有限公司 西藏自治区 拉萨 850000;2 讯飞智元信息科技有限公司 云南 昆明 650000)
关键词:5G技术;核心网;网络演进
引言:5G技术的应用进一步深化了“万物互联”层次,在多项关键技术辅助下实现了超高清网络,同时促进了各项“云”项目的发展。5G核心网主要负责终端用户的数据传输、会话管理与移动管理,其中数据传输为5G技术的核心功能,随着5G技术的逐渐发展,5G核心网亦需不断演进建设。
一、5G核心网演进中的关键技术
5G核心网主要为多种网元设备的统称,可分为移动核心网与固网核心网,其构架主要运用网络切片技术、边缘计算技术,在核心网演进中应从网络切片技术、边缘计算技术两个方向展开,逐步加强5G时代的云化、服务化功能。网络切片技术主要为5G核心网提供端与端之间的逻辑关系,是具有特定网络功能的网络,其在QoS机制5G服务基础上增强无线资源分配机制,以此满足不同用户对于无线服务的要求[1]。在5G网络切片技术应用下,主要可运用软隔离、硬隔离两个方案满足不同适配业务需求,并借助无线网、传输网提高网络切片映射的安全性,其中网络切片映射主要表现为切片用户ID与IP、VLAN间的联系。在5G核心网演进中,可借助NSSF功能块加强网络服务架构,当网络用户进行注册登录时形成NSSAI网络切片识别,此时在5G核心网NSSF功能块作用下实现网络切片识别与管理,在此过程中可实现网络单元的选择与更新。因此在5G核心网演进中,应加强端到端的切片管理编排,并实现核心網结构网络切片选择功能的监控。边缘计算技术主要由边缘计算应用、边缘计算平台UPF用户面功能组成,在5G核心网会话管理中,主要借助分支点方式、上行分类器方式及LADN本地数据网络方式完成综合控制,除此之外边缘计算功能可加强5G核心网作用下的会话业务连续性,并在此基础上通过网络开放功能实现UPF用户面的路径选择。
二、5G核心网的演进方向探究
5G核心网的发展演进应从5G用户角度出发,实现5G业务应用与行业功能的协同发展,并结合创新发展理念,5G核心网应从极简化服务架构、专网功能性增强、智能化演进改造、LAN服务私有定制、一体化全域连接五个方向发展。
(一)极简化服务架构
在5G核心网后续演进发展中,服务化架构的发展应趋于极简化,并逐步实现核心网结构控制面的功能模块化解耦,以此满足5G用户对业务场景的多元化需求,继而完善5G核心网的服务化架构,与此同时在服务架构作用下可加强5G核心网对于用户功能面板的控制,并可适应较高复杂度的服务核心网控制面。从5G核心网功能部署角度来看,其服务架构功能仍可进一步融合与优化,通过技术研发整合5G核心网部署,针对不同社会公众5G应用场景进行功能优化与重点突出。在5G核心网未来发展演进中,专业网的完善与功能补充应是其发展重点,而极简化服务架构是5G核心网演进发展的基础性方向,需重点从接口、网元、网络架构、业务流程等方向重点发展,对现有5G核心网功能进一步补充,在相应技术下实现5G服务架构功能的融合简化。
(二)专网功能性增强
在当前5G时代发展下,“万物互联”是其重要标志,基于互联网实现了多项产业的融合发展,并进一步促进了经济全球化的发展。在信息技术与5G技术冲击下,各行各业纷纷进行的智慧化改革与信息化转变,智慧城市、智慧交通、智慧农业等领域逐渐兴起,因此在未来5G核心网发展演进中,应注重不同行业的专网构建,实现多重行业的垂直向发展。在现有5G核心网及技术功能方面,更多针对社会功能设计,对于不同行业专网的功能及性能有所忽视,虽实现了高速传输与数据高存储,但对批量运营与隔离安全等性能仍需继续完善,此外由于不同行业所需5G功能均有差异,在未来5G核心网演进中应加强对于行业专网的功能完善,从网络功能、性能、架构等方面彰显行业服务差异,以此实现适应性强且具扩展性的5G核心网,继而更好的满足行业客户的5G期望。
(三)智能化演进改造
现阶段AI人工智能技术、ML机器学习技术不断完善,已具备初步商用标准,在5G核心网演进中,可积极运用AI与ML等智慧化技术增强5G技术功能与网络效率,此外更可进一步加强5G核心网的数据分析管理能力,实现5G智能化发展。在AI技术与ML技术智慧化引导下,可促进5G通讯技术的进一步发展,通过核心网的智能化演进增强5G技术数据分析能力,继而更好地为社会各界提供5G服务,由此可见在5G核心网的未来演进方向,智能化改造始终扮演着重要角色。
(四)LAN服务私有定制
在当前5G技术应用中仍以移动网络为基础架构,通过固网核心网与移动核心网的融合可为5G用户提供一体化业务流程,因此在5G核心网构建中,固移融合的应用具有较强的现实意义,在固移融合实现过程中,应从核心网结构控制面的统一认证入手,逐步实现5G核心网的接入口统一化。在实现LAN服务私有定制前,需实现5G流量与固网数据的分开处理,逐步加强5G核心网整体灵活性,并提高5G核心网覆盖范围、网络数据容量、安全认证等性能,根据不同用户需求对5G技术功能重新组装融合,在不同功能组合下为各行业提供高质量专网,便于垂直行业借助5G专用网络实现智慧化发展。在实现LAN服务私有定制时,可实现UPF用户面功能的网络数据交换,在5G技术支持下极大降低时延,甚至基于不同移动场景实现5G核心网会话管理的业务连续性。
(五)一体化全域连接
5G技术主要解决了当前数据传输速率与视频分辨率问题,在未来5G核心网构建演进中,则重点围绕智慧场景与技术功能拓展展开,同时应逐步构建天地一体化网络体系,在此基础上实现标准化发展应用。在核心网演进中首先需将卫星接入5G核心网专网,并由地面接入公众网,在此双重作用下实现网关互通,对于5G核心网而言,卫星系统的应用可促进核心网结构的功能增强,对5G核心网的会话管理、数据传输、移动管理等核心功能进行调整优化,此外还可将卫星接入网络与的地面接入网融合架构,在此基础上实现多重业务的协同发展,以此更好的为5G用户提供全域化连接,保障5G核心网基础通讯功能增强的同时,兼顾核心网的一体化控制[2]。
结束语:综上所述,在5G核心网演进中,主要依靠网络切片、边缘计算技术,从云化与服务化两个方向发展,此外结合当前时代形势来看,在未来发展中,5G核心网的构建应逐步趋于极简化,并加强各行业专网,促进社会智慧化进程,此外应结合AI技术进一步提升网络效率,同时与天地卫星连接一体化发展。
参考文献:
[1]屈阜阳.5G核心网的部署策略探讨[J].大众标准化,2020(22):201-202.
[2]赫罡,苗杰,童俊杰.5G核心网技术演进及挑战[J].中兴通讯技术,2020,26(03):23-26.
作者简介:
刁家侯(1986年2月23日—),男,汉族,云南省丘北县人,本科学历,中级工程师,研究方向:5G核心未来的发展趋势。
(1 广州杰赛科技股份有限公司 西藏自治区 拉萨 850000;2 讯飞智元信息科技有限公司 云南 昆明 650000)