5G核心网技术演进及挑战

对移动核心网的技术演进进行了回顾,并详细分析了5G架构和关键技术演进。认为5G核心网在功能增强、云原生及软件技术、网络自动化、智能化等方面得到提升,但在应用和服务创新、网络成本以及自主可控等方面,仍然面临各种挑战。     

面向5G的核心网演进

5G 致力于“信息随手至，万物触手及”的愿景。5G 网络采用场景化设计，以更加灵活的方式满足多样化的业务需求。基于面向5G的核心网目标架构，从网络设备形态、组网架构、网络和业务能力及网络管理编排等方面分析了网络演进中的问题。遵循“网络架构布局一步到位、网元功能平滑升级演进、容量流量逐步迁移调整”的原则，给出了不同时期5G演进策略建议。     

5G专网核心网部署模式与挑战

5G商用网络快速推进,垂直行业对5G网络有着巨大的需求,针对5G行业市场,运营商正在积极探索5G专网的建网模式和方案.分析了5G专网的需求和应用情况,阐述了5G网络架构特征及专网使能技术,提出了5G专网核心网部署方案,并探讨了5G专网部署面临的问题与挑战.     

5G核心网标准化进展及B5G演进初探

为了给后续B5G核心网技术研究和标准化提供思路,首先介绍了5G核心网的服务化架构,描述了网络切片、边缘计算等关键技术;然后介绍了3GPP R15核心网标准化成果,提出了5G核心网系统架构,并介绍了R16在固移融合、5G LAN、TSN等方向的核心网标准化进展;其次介绍了ITU IMT-2020核心网标准化进展,包括IMT-2020核心网架构,给出了B5G核心网演进思路分析,提出网络极简化、行业专网增强、网络智能化、uRLLC、mMTC、天地一体化等5G核心网演进方向,并提供了3GPP、ITU的B5G核心网标准化最新进展;最后提出B5G核心网技术方案研究和标准化应覆盖全部的主流技术方向,面向未来做好技术能力储备。     

5G核心网部署及演进方案

首先结合国内运营商的 5G 商用情况分析了非独立（non-standalone,NSA）组网的劣势,建议控制NSA投入,以独立（standalone,SA）组网为目标开展5G网络建设;然后基于5G核心网标准进展及R16标准的主要变化,分析5G SA核心网商用部署及后续2G/4G/5G融合演进规划部署建议,包含5G边缘计算节点的商用部署建议以及后续的规划建设建议。建议以终为始、尽早统筹开展2G/4G/5G融合组网规划建设,以有效保护投资、降低组网和维护复杂度,实现控制面全云化部署、用户面分布式下沉部署的目标架构;为5G SA核心网建设提供参考借鉴。     

基于5G核心网的网络演进及策略

现如今,5G技术逐步大范围地应用到各个领域之中,我国5G网络建设进程也不断加快,其中核心网的发展必然起着重要作用。然而在5G技术发展和网络演进中却遇到了巨大的挑战。文章主要阐述5G核心网的网络架构、网络演进方向和步骤,及具体的网络演进策略,旨在为运营商们进行5G核心网部署提供一定的支持。     

面向垂直行业的5G核心网关键技术演进分析

为更好服务垂直行业,5G核心网在R16阶段开展包括5G LAN、URLLC、5G TSN和5G-V2X在内的多项关键技术研究,不断提升5G网络硬核能力。通过对这四个技术的应用场景和关键能力进行分析,明确5G核心网演进方向,即打造具有按需开放、低时延、高可靠、确定性的高性能5G网络,成为赋能垂直行业发展的新动力。     

面向5G的核心网演进规划

首先概述了5G标准及产业进展,梳理了5G核心网架构、主要关键技术及互操作架构,在此基础上,提出了面向5G核心网的分阶段演进规划思路及部署建议,为现网引入5G核心网提供参考。     

5G核心网演进需求及关键技术

5G商用进程已开启,5G核心网架构和关键技术也已基本确定;然而,为了更好地使能垂直行业、更快地实现5G业务部署和更高效地运维,5G核心网还需要持续优化和演进。5G核心网的持续演进将围绕确定网络、智能网络和灵动网络3方面实现。网络切片、边缘计算和应用的服务化架构也在持续优化。垂直行业引入非公开网络(NPN)、5G行业局域网(LAN)和5G时间敏感网络(TSN),以及网络数据分析功能(NWDAF)、网络人工智能(AI)等关键技术。这些技术将进一步促进5G核心网的发展。     

AI在5G行业专网的应用场景和使能技术

行业专网是5G网络的重要组成部分,电信运营商通过AI与行业专网应用场景结合实现业务SLA保障和网络优化。面向数字化、智能化的新一代行业专网发展目标,基于行业用户的体验保障和网络安全需求探讨了AI在5G行业专网典型应用场景,分析了基于AI的5G行业专网应用的关键使能技术,包括算力网络、自适应优化AI算法、意图驱动的网络织造、原生多主体群等,构建自适应持续进化的行业专网,为5G行业专网的智能化提供了有效、可行的实现方法。     

5G应用场景与可能的技术

Fast growth of mobile internet and internet-of-things has propelled the concept formation and research on 5G wireless communications systems which are to be standardized around 2020 （IMT-2020）. There will be diverse application scenarios expected for 5G networks. Hence, key performance indicators （KPIs） of 5G systems would be very diverse, not just the peak data rate and average/edge spectral efficiency requirements as in previous generations. For each typical scenario, multiple technologies may be used independently or jointly to improve the transmission efficiency, to lower the cost, and to increase the number of connections, etc. Key enabling technologies are discussed which include massive MIMO, ultradense deployment specific techniques, nonorthogonal transmission, high frequency communications, etc.     

5G核心网创新技术研究及应用探索

研究了5G核心网的创新技术,包括多维网络切片、用户面软硬件加速、移动边缘计算(MEC)与5G结合、运维自动化和行业多样化使能技术,并探讨其在行业领域的应用和带来的价值。通过这些创新技术的使用,提出敏捷、算力、智能三位一体的5G核心网概念,以适应万物互联市场拓展的需要。     

5G: Vision,Scenarios and Enabling Technologies

This paper presents the authors’ vision for 5G wireless systems, which are expected to be standardized around 2020(IMT-2020).In the future, ubiquitous service will be the key requirement from an end-user’s prospective, and 5G networks will need to support a vast mesh of human-to-human, human-to-machine, and machine-to-machine connections. Moreover, 5G will need to support these connections in an energy-efficient manner. Various 5G enabling technologies have been extensively discussed. These technologies aim to increase radio link efficiency, expand operating bandwidths, and increase cell density. With these technologies,5G systems can accommodate a massive volume of traffic and a massive number of connections, which is fundamental to providing ubiquitous services. Another aspect of 5G technology is the transition to an intelligent cloud that coordinates network access and enables flatter architecture.     

5G核心网关键技术的网络切片分析

在我国互联网信息技术快速发展的背景下,我国进入了5G时代,5G核心网已经成为当前通信技术转型的重点和难点。5G核心网络切片是在传统5G核心网通信业务基础上演化而来的通信技术手段,其可以促进5G核心网的发展,为满足社会各领域的网络通信需求奠定扎实的基础。当前,国内外对5G核心网络切片技术的研究是一大热点。截至2017年,网络切片技术已被确定为一种可以提供特定能力、特定性能的逻辑网络处理技术。因此,5G核心网络切片技术的运维、升级与创新,成为当前科学技术领域研究的重点。文中对5G核心网的构架模式进行了详细分析,提出了网络切片技术的特点,并以NFV/SDN技术、NFV/SDN技术为核心,对5G网络切片的设计与实现进行了详细分析。     

无线信道建模技术在5G场景下的分析与应用

通过对5G场景下的无线信道建模技术进行分析,给出了不同场景的信道特性和建模方法,并阐述了该技术在理论研究、仿真分析和实际测试中的具体应用方式,为无线信道建模技术在5G中的应用提供参考。     

5G核心网商用关键技术与挑战

针对5G核心网的快速商用部署和自动化运维挑战,探讨极简5G核心网、虚拟化解耦、网络切片、边缘计算技术和自动化运维等创新技术在5G核心网商用的方案;针对演进阶段的差异化需求和安全可靠挑战,探讨行业使能、控制面和用户面可靠性增强等创新技术的应用。通过这些关键技术研究和使用,提出基于意图的精准核心网的理念来满足5G网络多波次的商用需求。