探析對5G核心網演進方向的展望

刁家侯 阮鳳嬌

摘 要：2019年工信部開放5G商用牌照，隨后三大經營商上線5G套餐，代表我國已進入5G時代，其中5G核心網具有承上啟下的連接功能，在5G時代建設中發揮著重要作用。基于此本文首先闡述了5G核心網演進中的關鍵技術，并從多個方面展開5G核心網演進方向探析，為后續技術更迭與演進奠定基礎。

關鍵詞：5G技術;核心網;網絡演進

引言：5G技術的應用進一步深化了“萬物互聯”層次，在多項關鍵技術輔助下實現了超高清網絡，同時促進了各項“云”項目的發展。5G核心網主要負責終端用戶的數據傳輸、會話管理與移動管理，其中數據傳輸為5G技術的核心功能，隨著5G技術的逐漸發展，5G核心網亦需不斷演進建設。

一、5G核心網演進中的關鍵技術

5G核心網主要為多種網元設備的統稱，可分為移動核心網與固網核心網，其構架主要運用網絡切片技術、邊緣計算技術，在核心網演進中應從網絡切片技術、邊緣計算技術兩個方向展開，逐步加強5G時代的云化、服務化功能。網絡切片技術主要為5G核心網提供端與端之間的邏輯關系，是具有特定網絡功能的網絡，其在QoS機制5G服務基礎上增強無線資源分配機制，以此滿足不同用戶對于無線服務的要求[1]。在5G網絡切片技術應用下，主要可運用軟隔離、硬隔離兩個方案滿足不同適配業務需求，并借助無線網、傳輸網提高網絡切片映射的安全性，其中網絡切片映射主要表現為切片用戶ID與IP、VLAN間的聯系。在5G核心網演進中，可借助NSSF功能塊加強網絡服務架構，當網絡用戶進行注冊登錄時形成NSSAI網絡切片識別，此時在5G核心網NSSF功能塊作用下實現網絡切片識別與管理，在此過程中可實現網絡單元的選擇與更新。因此在5G核心網演進中，應加強端到端的切片管理編排，并實現核心網結構網絡切片選擇功能的監控。邊緣計算技術主要由邊緣計算應用、邊緣計算平臺UPF用戶面功能組成，在5G核心網會話管理中，主要借助分支點方式、上行分類器方式及LADN本地數據網絡方式完成綜合控制，除此之外邊緣計算功能可加強5G核心網作用下的會話業務連續性，并在此基礎上通過網絡開放功能實現UPF用戶面的路徑選擇。

二、5G核心網的演進方向探究

5G核心網的發展演進應從5G用戶角度出發，實現5G業務應用與行業功能的協同發展，并結合創新發展理念，5G核心網應從極簡化服務架構、專網功能性增強、智能化演進改造、LAN服務私有定制、一體化全域連接五個方向發展。

（一）極簡化服務架構

在5G核心網后續演進發展中，服務化架構的發展應趨于極簡化，并逐步實現核心網結構控制面的功能模塊化解耦，以此滿足5G用戶對業務場景的多元化需求，繼而完善5G核心網的服務化架構，與此同時在服務架構作用下可加強5G核心網對于用戶功能面板的控制，并可適應較高復雜度的服務核心網控制面。從5G核心網功能部署角度來看，其服務架構功能仍可進一步融合與優化，通過技術研發整合5G核心網部署，針對不同社會公眾5G應用場景進行功能優化與重點突出。在5G核心網未來發展演進中，專業網的完善與功能補充應是其發展重點，而極簡化服務架構是5G核心網演進發展的基礎性方向，需重點從接口、網元、網絡架構、業務流程等方向重點發展，對現有5G核心網功能進一步補充，在相應技術下實現5G服務架構功能的融合簡化。

（二）專網功能性增強

在當前5G時代發展下，“萬物互聯”是其重要標志，基于互聯網實現了多項產業的融合發展，并進一步促進了經濟全球化的發展。在信息技術與5G技術沖擊下，各行各業紛紛進行的智慧化改革與信息化轉變，智慧城市、智慧交通、智慧農業等領域逐漸興起，因此在未來5G核心網發展演進中，應注重不同行業的專網構建，實現多重行業的垂直向發展。在現有5G核心網及技術功能方面，更多針對社會功能設計，對于不同行業專網的功能及性能有所忽視，雖實現了高速傳輸與數據高存儲，但對批量運營與隔離安全等性能仍需繼續完善，此外由于不同行業所需5G功能均有差異，在未來5G核心網演進中應加強對于行業專網的功能完善，從網絡功能、性能、架構等方面彰顯行業服務差異，以此實現適應性強且具擴展性的5G核心網，繼而更好的滿足行業客戶的5G期望。

（三）智能化演進改造

現階段AI人工智能技術、ML機器學習技術不斷完善，已具備初步商用標準，在5G核心網演進中，可積極運用AI與ML等智慧化技術增強5G技術功能與網絡效率，此外更可進一步加強5G核心網的數據分析管理能力，實現5G智能化發展。在AI技術與ML技術智慧化引導下，可促進5G通訊技術的進一步發展，通過核心網的智能化演進增強5G技術數據分析能力，繼而更好地為社會各界提供5G服務，由此可見在5G核心網的未來演進方向，智能化改造始終扮演著重要角色。

（四）LAN服務私有定制

在當前5G技術應用中仍以移動網絡為基礎架構，通過固網核心網與移動核心網的融合可為5G用戶提供一體化業務流程，因此在5G核心網構建中，固移融合的應用具有較強的現實意義，在固移融合實現過程中，應從核心網結構控制面的統一認證入手，逐步實現5G核心網的接入口統一化。在實現LAN服務私有定制前，需實現5G流量與固網數據的分開處理，逐步加強5G核心網整體靈活性，并提高5G核心網覆蓋范圍、網絡數據容量、安全認證等性能，根據不同用戶需求對5G技術功能重新組裝融合，在不同功能組合下為各行業提供高質量專網，便于垂直行業借助5G專用網絡實現智慧化發展。在實現LAN服務私有定制時，可實現UPF用戶面功能的網絡數據交換，在5G技術支持下極大降低時延，甚至基于不同移動場景實現5G核心網會話管理的業務連續性。

（五）一體化全域連接

5G技術主要解決了當前數據傳輸速率與視頻分辨率問題，在未來5G核心網構建演進中，則重點圍繞智慧場景與技術功能拓展展開，同時應逐步構建天地一體化網絡體系，在此基礎上實現標準化發展應用。在核心網演進中首先需將衛星接入5G核心網專網，并由地面接入公眾網，在此雙重作用下實現網關互通，對于5G核心網而言，衛星系統的應用可促進核心網結構的功能增強，對5G核心網的會話管理、數據傳輸、移動管理等核心功能進行調整優化，此外還可將衛星接入網絡與的地面接入網融合架構，在此基礎上實現多重業務的協同發展，以此更好的為5G用戶提供全域化連接，保障5G核心網基礎通訊功能增強的同時，兼顧核心網的一體化控制[2]。

結束語：綜上所述，在5G核心網演進中，主要依靠網絡切片、邊緣計算技術，從云化與服務化兩個方向發展，此外結合當前時代形勢來看，在未來發展中，5G核心網的構建應逐步趨于極簡化，并加強各行業專網，促進社會智慧化進程，此外應結合AI技術進一步提升網絡效率，同時與天地衛星連接一體化發展。

參考文獻：

[1]屈阜陽.5G核心網的部署策略探討[J].大眾標準化，2020（22）：201-202.

[2]赫罡，苗杰，童俊杰.5G核心網技術演進及挑戰[J].中興通訊技術，2020，26（03）：23-26.

作者簡介：

刁家侯（1986年2月23日—），男，漢族，云南省丘北縣人，本科學歷，中級工程師，研究方向：5G核心未來的發展趨勢。

（1 廣州杰賽科技股份有限公司? 西藏自治區 拉薩? 850000;2 訊飛智元信息科技有限公司? 云南? 昆明? 650000）