5G核心网架构演进与技术
5G SA的网络架构和关键技术
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核心网标准化进展及B5G演进初探
5G核心网标准化进展及B5G演进初探随着数字技术的快速发展，5G成为了下一代无线通信技术的代表，而其核心网的标准化进程也在稳步推进中。
目前，3GPP已经发布了多个主要版本的5G标准，包括Release 15和Release 16等。
其中，Release 15主要是为了实现5G独立组网，而Release 16则更加注重对5G配置和服务的细化和改善。
在5G标准化进程中，B5G（Beyond 5G）演进也逐渐引起了人们的关注。
B5G是指5G的进一步演进，其目的在于推动更加聚焦于应用场景的技术发展，并且在5G应用的基础上创造更多的商业机会和社会价值。
在5G标准化进程中，5G核心网是关键技术之一，其标准化进程不仅是实现5G商业化的基础，也是B5G演进的重要方向。
在5G核心网标准化进程中，主要涉及以下方面：1. 5G核心网架构标准化5G核心网的架构标准化主要涉及到UE（User Equipment, 用户设备）、AMF（Access and Mobility Management Function, 访问和移动管理功能）、UPF（User Plane Function, 用户面功能）等三个方面。
其中，UE是指终端设备，AMF是指网络中的控制平面，UPF则是指网络中的数据平面。
目前，相关标准已经相应发布，且各方正在按照标准实现功能。
5G核心网网络切片是指将不同业务场景和设备类型的流量隔离成不同的虚拟网络切片，以实现不同的服务质量和安全性。
目前，针对网络切片的标准化工作已经在不同的阶段进行中，涉及到了切片描述框架、切片控制和管理、切片模型、切片部署等方面。
3. 5G核心网QoS（Quality of Service, 服务质量）标准化5G核心网QoS主要涉及到不同业务场景的服务质量保障机制。
在这方面，相关标准已经相应发布，且各方正在按照标准实现功能。
4. B5G演进在5G核心网标准化进程中，B5G的演进则是将5G应用推向更广泛的领域和场景所面临的重要问题。
5G核心网标准化进展及B5G演进初探
5G核心网标准化进展及B5G演进初探随着移动通信技术的不断发展，5G技术已经成为当前热门话题之一。
作为5G技术的核心，5G核心网标准化进展及B5G演进也备受关注。
本文将就5G核心网标准化进展以及B5G演进初探进行详细的分析和介绍。
一、5G核心网标准化进展1. 5G核心网标准化的重要性5G的发展需要有一个完备的标准体系来支持，其中5G核心网则是5G技术的基础。
5G 核心网的标准化是整个5G标准体系的重要组成部分，它可以影响5G技术的实施和发展。
5G核心网标准化的进展对于5G技术的商用应用有着重要的意义。
目前，5G核心网的标准化工作已经取得了一定的进展。
国际电信联盟（ITU）和第三代合作伙伴计划（3GPP）等组织都在积极推动5G核心网标准的制定和发布。
在ITU的推动下，各国都积极参与了5G标准的研发与制定工作。
而3GPP作为制定全球移动通信标准的组织也在积极推动5G核心网标准的制定。
在3GPP的相关会议上，已经对5G核心网的标准进行了讨论，并取得了一些初步的成果。
5G核心网的标准化内容主要包括了网络架构、接口协议、安全机制、网络功能等方面。
在网络架构方面，5G核心网需要支持更多的应用场景和服务需求，因此需要具备更加灵活的架构和智能化的特性。
在接口协议方面，5G核心网需要对接多种无线接入技术，因此需要支持更多的接口协议。
在安全机制方面，5G核心网需要具备更加强大的安全能力，以应对各种安全威胁。
在网络功能方面，5G核心网需要支持更多的网络功能，以满足更多的业务需求。
5G核心网标准化面临着很多挑战，比如技术复杂性、标准制定的统一性和一致性等问题。
随着技术的不断发展和标准制定的不断完善，5G核心网标准化的前景是非常广阔的。
可以预见，在不久的将来，5G核心网标准化工作会取得更大的进展，从而为5G技术的商用应用奠定更加坚实的基础。
二、B5G演进初探1. B5G的概念和特点B5G即Beyond 5G，它是5G技术的进一步演进和发展。
5G移动网络新技术及核心网架构
Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 7【关键词】5G 移动网络 关键技术 核心网面对5G 移动通信网络日趋多样化、差异化的通信场景和业务需求，需要探讨5G 移动通信核心网架构及移动性关键新技术，引入软件灵活定义的去中心化网络架构，并提出移动性驱动网络切片MDNS 技术、5G 切片高速通信技术和边缘缓存技术，结合5G 移动通信网络部署特点和回传网络拓扑，实现5G 移动网络的资源优化，提升5G 移动网络用户体验。
1 5G移动通信核心网架构分析传统的网络部署要根据业务的峰值容量进行资源的配置，存在网络资源过度配置而导致网络拥塞的现象，原有的网络集中控制和集中路由无法适应网络业务的实际变化需求，也无法使边缘存储和边缘计算获得良好的支撑。
为了更好地应对用户及业务的需求，要改变原有网络设备及架构的固化问题，可以采用一种软件定义去中心化网络架构SoftNet ，进行5G 移动网络架构的智能化自定义，动态激活和灵活部署5G 网络的功能，进行网关锚点的动态分配和资源的统一调度，较好地提升5G 移动网络资源的利用效率。
1.1 设计原则在5G 移动通信核心网架构设计的过程中，主要秉持以下理念和原则：1.1.1 适应性面对不同特征的通信场景，必须采用软件定义去中心化的核心网络架构，以动态地适应不同的通信场景，提升5G 移动网络的适应性和功能。
1.1.2 高效性通过采用软件定义去中心化的核心网络架构，有效提升5G 移动网络资源的利用率，规避和解决高信令开销、低效数据转发及高传输时延的缺陷。
1.1.3 可扩展性通过引入软件定义去中心化的核心网络架构体系，可以灵活高效地支持新业务，满足5G 移动网络升级的需求，进行新业务的快速灵活部署和快速响应。
1.1.4 简化功能5G 移动网络新技术及核心网架构文/何峰赋5G 移动网络核心网的软件定义去中心化架构支持移动性管理和转发隧道管理，基于大量的网元功能及通信协议的前提，可以实现5G 移动网络的简化，避免5G 移动网络功能冗余的问题。
5G核心网网络架构及关键技术研究
TECHNOLOGY AND INFORMATION16 科学与信息化2023年6月下5G核心网网络架构及关键技术研究吴志昊 张志科 范磊中电科普天科技股份有限公司 广东 广州 510310摘 要 5G技术作为新一代信息技术，是支撑我国经济社会转型升级的重要基础设施，赋能各行业领域。
随着5G核心网网络发展逐渐成熟，其面临的是满足用户的多样化、个性化需求，以及实现多场景的具体应用，这就对其架构编排和管理提出了更高的性能与功能要求。
基于此，需要进一步优化和改进5G核心网网络架构及关键技术，从而大幅度提高5G核心网的利用率，为用户网络通信提供更为高质量的体验，满足不同用户的多元化与复杂化的业务需求。
关键词 5G技术；网络架构；编排与管理；关键技术Research on 5G Core Network Architecture and Key Technologies Wu Zhi-hao, Zhang Zhi-ke, Fan LeiCETC Putian Technology Co., Ltd., Guangzhou 510310, Guangdong Province, ChinaAbstract As a new generation of information technology, 5G technology is an important infrastructure to support the transformation and upgrading of China’s economic society, and empowers various industries. With the gradual maturity of 5G core network, they are intended to meet the diversified and personalized needs of users and achieve specific applications in multiple scenarios, which puts forward higher performance and functional requirements for their architecture arrangement and management. Based on this condition, it is necessary to further optimize and improve the 5G core network architecture and key technologies, so as to greatly increase the utilization rate of the 5G core network, provide a higher quality experience for user network communication, and meet the diversified and complex business needs of different users.Key words 5G technology; network architecture; arrangement and management; key technologies引言时至今日，通信网络的建设主体已经从之前的4G 广覆盖逐步发展成5G 的普及，5G 作为第五代移动通信技术，代表着我国科学技术水平迈入到更高层次，该技术也开启了一个全业务与大连接的时代。
5G核心网的演进思路
5G核心网的演进思路1.引言移动核心网两端分别连接无线网RAN和Intemet，为数据和语音服务提供Internet连接，确保连接的QOS质量要求，管理用户的移动性和计费等功能。
核心网分为控制面和用户面，控制面承载信令或者控制消息，用户面也叫数据面或者转发面承载数据流量。
5C核心网采用基于服务的架构，控制面和用户面彻底分离，使得核心网更加灵活、弹性和高效。
2.5G核心网网络架构2.1整体架构介绍5G核心网架构基于NFV和SDN等新技术为用户提供数据连接业务服务，包含AMF，UPF和SMF三个功能模块。
5G核心网网元除了UPF 之外的都属于控制面，UPF属于用户面。
用户面采用传统架构和接口，控制面网元全部都采用了服务化架构设计，网元之间使用服务化的接口进行交互。
控制面和用户面之间的接口N4目前还是传统接口，控制面和无线网以及控制面与终端之间接口N2和N1也是传统接口。
2.2主要网元和功能介绍（1）AMF：接入及移动性管理功能AccessandMobilityManage-mentFunction。
类似于MME，负责用户的接人性管理，移动性管理、安全上下文管理等功能。
（2）UPF：用户面功能UserplaneFunction（UPF），类似于PGW-U，负责用户面处理。
（3）AUSF：鉴权服务功能AuthenticationServerFunction，类似于HSS的AUC功能，生成鉴权向量，负责对用户的3GPP和非3CPP 接入进行认证。
（4）NEF：网络能力开放功能NetworkExposureFunction（NEF），类似于SCEF，负责网络能力的收集、分析、重组和开放。
（5）NRF：网络功能注册NFRepositoryFunction（NRF），全新网元，类似于增强的DNS，负责网络功能的注册、发现和选择。
（6）NSSF：网络切片选择功能NetworkSliceSelectionFunction （NSSF）。
第五代移动通信核心网络架构与关键技术分析
网络信息工程2020.23第五代移动通信核心网络架构与关键技术分析邹俊飞（广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东惠州，516003）摘要：随着通信技术的不断发展，近两年第五代移动通信网络的关键技术己经得到了解决,基本通信协议也己经通过。
网络信息的传输也更加的便捷,给人们的生活带来了革命性的改变。
目前我国的5G移动通信网络也逐渐地在普及和覆盖，在近两年5G技术一定能够给人们在移动互联领域以及物联网领域都带来巨大的改变，5G移动通信网络能够很好的支持物联网方面的需求。
本文对第五代移动通信网络的网络架构和关键技术进行了分析。
关键词：5G；移动通信；核心网；边缘计算；网络切片The Fifth Generation Mobile Communication Core Network Architecture and Key Tech no logy A n alysisZou Junfei(Guangdong Southern Telecom Planning ConsuIting Design Institute Co.,Ltd.,Huizhou Guangdong,516003)Abstract：With the continuous development of communication technology,the key technologies of the fifth-generation mobile communication network have been solved in the past two years,and the basic communication protocol has also been passed.The transmission of network information is also more convenient,which has brought revolutionary changes to people,s lives.At present,my country's 5G mobile communication network is gradually popularizing and covering.In the past two years,5G technology will definitely bring huge changes to people in the field of mobile Internet and the Internet of Things.5G mobile communication network can well support working requirements.This article analyzes the network architecture and key technologies of the fifth-generation mobile communication network.Keywords；5G;mobile communications;core network;edge computing;network slicing1第五代移动通信（5G）网络架构对于5G网络来说，比起以往的通讯技术,有着超可靠的低时延通信,移动带宽更大，可通信的机器种类更多。
5G网络架构与技术原理解析
5G网络架构与技术原理解析随着时代的进步，人们对网络的需求越来越高，互联网进入5G时代后，网络通信技术和网络速度得到了质的提高。
5G网络是一种新一代的无线通信技术，被认为是人类社会移动与通信的未来。
5G网络架构与技术原理是如何实现的呢?本文将对5G网络的架构和技术原理进行分析解析。
一、5G网络架构5G网络架构可以分为三个层次：核心网、传输网和无线接入网。
1.核心网核心网是5G网络的中枢，它的主要作用是实现对数据流量的控制和管理。
核心网通过网络控制平面和用户数据平面，分别处理控制信令和用户数据。
网络控制平面主要负责5G网络的控制和管理。
它包含网络切片管理、认证和安全、移动性和会话管理、策略和流量控制等功能。
用户数据平面则负责承载和传输用户的数据。
通过网络切片，它可以为不同的应用提供不同的质量保障。
2.传输网传输网是5G网络的关键组成部分，它负责承载核心网和无线接入网之间的数据。
5G传输网将采用软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等技术，实现灵活的网络资源调度和快速的服务部署。
3.无线接入网无线接入网是5G网络的最后一级，它主要负责将用户请求传输到核心网中，同时将从核心网返回的数据传输给用户。
5G无线接入网主要包括以下技术：基站技术：5G基站具有更高的数据传输速度和更低的延迟，同时还可以支持更多的连接设备。
小区划分技术：通过将基站分成多个小区，可以实现更细粒度的信号覆盖和更高的网络容量。
多址技术：5G网络将采用OFDMA技术来支持多个用户同时传输数据，从而提高网络的带宽和效率。
二、5G网络技术原理1.大规模MIMO技术大规模MIMO技术是5G网络中的重要技术之一。
它利用大量的天线和信号处理算法，可以显著提高信号质量和网络容量。
2.毫米波技术5G网络将开放更高的频率段，包括毫米波频段。
毫米波频段具有更高的数据传输速度和更低的延迟，但其传输距离相对较短，需要更多的基站来保证信号覆盖。
3.网络切片技术网络切片技术可以为不同的业务提供不同的资源配置和服务质量保障。
5G核心网网络架构及关键技术
5G核心网网络架构及关键技术摘要：在社会快速发展的带动下，科学技术水平得到了不断的提升，从而网络信息技术水随之不断提高。
5G核心网网络创新驱动力是在结合了5G业务市场实际需要、广域网络基础设施的基础上所研发出来的，其最为突出的特征就是灵活性和高效性较强，能够有效的增强网络运营的综合实力。
在当前5G时代中，5G核心网网络框架的运用对于经济的发展起到了积极的作用。
在5G标准中是以商用需要为核心，结合5G的需要对于信息化社会进行准确的描述。
在当前信息技术快速发展的形势下，我们还需要侧重关注基础设施的创建，不断的增强业务能力，这样才可以为人类社会的稳步健康发展奠定良好的基础。
关键词：5G核心网；网络架构；关键技术引言：近年来，社会经济水平得以显著的提升，5G技术逐渐的被人们大范围的运用到了诸多领域之中，这项技术不但可以满足实际业务的需要，并且在提升网络传输的安全性方面也具有重要的作用，能够促进网络通信水平的显著提升，所以针对5G核心网网络架构进行深入的分析研究是具有较强的现实意义的。
15G及其核心网概述5G相关技术的出现和运用有效的为移动通信产业的发展带来了诸多的机遇，通信产业的发展已经不再单纯的追求更加高效或者是更强的空中接口技术，而是应当以建设用户为核心的弹性智能网络为核心。
在5G网络系统创建完成之后，人们可以不再受到时间和空间的限制来进行信息的交流，人们之间的通信效率会得到显著的提升。
并且用户可以获取的移动数据量更加的丰厚，数据传输的效率更高，电池的使用寿命随之不断增长，设备运行对于能耗的需求也会逐渐的降低。
在5G网络系统之中，最为关键的就是5G核心网部分。
核心网可以说是与企业各个业务模块链接的中枢，在整个5G网络结构中占据着至关重要的地位，其可以为用户提供良好的业务体验，结合客户的实际需要来提供服务，并且也可以创建出多种多样的无线接入场景，从而能够为网络运营和网络部署的灵活性给予辅助[1]。
25G核心网的网络架构2.1两种5G核心网架构成形方法5G核心网络运用控制转发分离架构，并且能够完成回话管理和独立性管理，就用户的角度上来说，将承载的理念清楚，在通话的过程中将QOS参数加以良好的运用。
面向云原生的5G核心网云化架构和演进策略
——————————收稿日期：2021-01-050引言互联网业务和IT 技术的快速发展，正改变消费者的理念和行为，并推动所有行业与企业的数字化进程，实时、按需提供、永远在线、自助服务等已逐渐成为数字时代新的用户体验标准［1］。
运营商作为通信服务提供的主体，其业务内容和服务对象也发生了深刻变化，构建以DC 为核心的全云化网络以满足未来业务的发展诉求，已成为业界的广泛共识。
5G 标准的完善和商用的加速推进，对网络提出了更高的要求。
一方面，5G 业务包含高速率、大连接和低时延等场景，将使移动通信深入到行业领域，业务的不确定性要求网络架构具备差异化服务和灵活的资源调度能力；另一方面，IT 技术的快速迭代驱动网络不断变革，5G 系统架构借鉴IT 领域“微服务”的设计理念，采用服务化架构（SBA ）将网络功能拆解为独立的NF （Network Function ），对外提供自包含、自管理、可重用的网络功能服务［2］，服务间在业务功能上解耦，并通过统一类型的服务化接口实现调用，使网络具备敏捷部署、弹性伸缩和灵活编排能力。
运营商正在进行5G 网络建设，构筑敏捷、开放、弹性、灵活的全云化网络是运营成功的基础。
云原生（Cloud Native ）技术作为云计算的最新成果，必然成为网络云化过程中的核心理念。
结合电信业务需求和面向云原生的5G 核心网云化架构和演进策略5G Core Network Cloudification Architectureand Evolution Strategy Based on Cloud-native关键词：云原生；微服务；容器；网络云化；5G 核心网doi ：10.12045/j.issn.1007-3043.2021.03.003文章编号：1007-3043（2021）03-0012-04中图分类号：TN915文献标识码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：摘要：云原生技术在云计算领域的应用日益广泛，并加速推动企业上云进程。
5G网络架构与组网技术教程
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 SA的网络架构和关键技术
5G SA的网络架构和关键技术随着5G标准的逐步成熟和商用，5G SA（独立组网）作为5G网络的一种重要架构，也受到了广泛的关注。
与NSA（非独立组网）相比，5G SA具有更高的灵活性和性能优势，能够为用户提供更加稳定和高速的网络体验。
本文将从网络架构和关键技术两个方面，探讨5G SA的特点和优势。
一、5G SA的网络架构5G SA的核心网络架构主要由AMF（核心网功能性网络节点）、SMF（会话管理功能网络节点）、UPF（用户面功能网络节点）、NRF（网络资源功能网络节点）等组成。
AMF负责用户身份管理和鉴权，SMF负责会话管理和策略控制，UPF负责用户数据的传输和处理，NRF负责网络资源的管理和分配。
这个核心网络架构的设计使得5G SA具有更加灵活和快速的网络部署能力，能够更好地适应不同业务场景和需求。
5G SA的无线接入网络架构采用了全新的RAN（无线接入网络）架构，主要由gNB（5G 基站）和NG-RAN（Next Generation RAN）组成。
gNB与NG-RAN之间采用了灵活的接口协议，能够实现更加高效的无线资源调度和管理。
5G SA的RAN架构还支持更多频段的组网和更高密度的接入用户，使得5G SA能够更好地应对移动宽带、物联网和工业互联网等多种业务需求。
二、5G SA的关键技术1. 网络切片技术网络切片是5G SA的重要技术之一，它能够将整个网络资源根据不同的业务需求和服务质量要求，进行灵活的划分和分配。
通过网络切片技术，5G SA能够为不同的用户和业务提供定制化的网络服务，满足不同的性能指标和服务级别。
这一技术的应用，使得5G SA能够更好地支持多样化的服务和应用场景，为用户提供更加优质的网络体验。
2. Massive MIMO技术Massive MIMO是5G SA的另一项关键技术，它通过大规模天线阵列和高效的信号处理算法，能够实现更加高效的空间频谱复用和波束赋形，提高了网络的覆盖范围和容量。
5G移动网络通信技术的核心网架构分析
5G移动网络通信技术的核心网架构分析摘要：5G通信技术对推动智能终端业务发展和移动通信技术发展具有直接作用。
5G属于通信工程中的关键技术，其不仅能够使整体通信项目在传输上的质量得到提升，还可以促进智能通信的快速发展。
所以加强对5G移动互联网的建立与发展，并且对其核心网结构进行科学合理的构建，具有很高的技术要求。
本文对5G移动网络通信技术的核心网架构进行分析和阐述，并给出相应的策略，以期对相关人员有所帮助。
关键词：5G移动网络通信技术；核心网；架构引言伴随互联网信息技术的开展，互联网、人工智能、云计算、大数据等技术，现阶段已成为新时代的焦点，在制造业强国战略背景下，这些技术作为这一战略的重要环节，在“十三五”规划中5G网络得到了关注和重视。
5G通信技术推出后，通信行业发展速度加快，而且对各行业的发展也起到了重要的助力支持。
15G通信网络架构在5G通信网络中，依托于大数据技术构建网络架构，这其中涉及到网络数据中心的建设，并以此来完成信息输入输出，实现信息的高效传递。
而且通过大数据技术的应用，可以针对各类网络业务进行有效协调。
因此在具体设计5G网络架构过程中，需要提高实际设计过程中的水准，确保网络架构具备良好的扩展性，充分地发挥出网络架构的重要价值。
将大数据技术作为5G通信网络架构建设过程中的重要驱动，不仅能够提高5G通信网络运行的高效性和稳定性，而且二者的有效结合，还能够促进5G通信网络社会效益的提升。
25G通信的关键技术2.1提高网络容量，促进网络结构优化升级优化5G技术的网络结构，不仅使网络传输速度提升，还能降低成本。
5G促进移动网络实现高效应用，其核心技术包括信号传输、云计算等，在信息传输方面，5G通信的速度是4G的一百倍，主要是基于多载波的技术支撑。
与传统串行传输形式相比，多载波是通过多个载波来实现数据信息的高速传输，借助并行传输手段，把串行信息流转换为高速并行，将其转换为多个低速并行信息流，再以叠加的形式来促进多载波高速传输系统。
从2G到5G核心网的发展演进
从2G到5G核心网的发展演进随着技术的不断发展，3G时代即将来临，为了适应高速移动数据传输的需求，核心网进行了较大的改进。
3G核心网架构引入了互联网协议（IP）技术，以支持更高速的数据传输。
3G核心网主要包括移动交换中心（MSC）、服务控制节点（S-CSCF）、多媒体业务网关（M-MGW）等。
在3G核心网中，MSC被扩展为M-MSC，负责语音与数据转换。
S-CSCF提供了用户注册和用户认证等功能，实现了移动业务统一的呼叫控制。
M-MGW则实现了语音与多媒体数据的传输和交换。
随着移动通信技术的快速发展，4G时代的到来使得核心网的架构再次得到了重大。
4G核心网主要由分布式核心网（EPC）组成。
EPC包括MME（Mobility Management Entity）、S-GW（Serving Gateway）、P-GW （Packet Gateway）等关键节点。
MME负责设备的鉴定、用户的接入控制和位置管理等。
S-GW和P-GW分别负责用户数据的路由和转发、QoS控制、IP地址分配等任务。
4G核心网的主要特点是高速数据传输、低时延和高可靠性，为用户提供了更快速的移动互联网体验。
5G时代的核心网架构相对于4G时代有了更大的变革。
5G核心网采用了云化和虚拟化的技术，具备更高的灵活性和可扩展性。
5G核心网的架构主要包括AMF（Access and Mobility Management Function）、SMF （Session Management Function）、UPF（User Plane Function）等。
AMF负责移动接入、授权和数据路由等任务，SMF负责管理用户的数据会话和策略控制，UPF负责用户数据的转发和处理。
5G核心网还引入了网络切片技术，使得网络能够提供对不同应用场景的个性化服务，例如大宽带、低时延和大连接等。
总体来说，从2G到5G的核心网的发展演进实现了从传统电路交换到数字交换，再到互联网化和云化的转变。
5G SA的网络架构和关键技术
5G SA的网络架构和关键技术5G立体网络架构和关键技术随着移动通信技术的不断发展，5G作为下一代移动通信技术，已经成为人们热议的话题。
在5G网络中，Standalone（SA）架构是其中的一种重要架构方式，其意义重大。
本文将围绕5G SA的网络架构和关键技术展开介绍。
网络架构5G Standalone（SA）架构是基于3GPP发布的Release-15标准，其主要特点是在无需依赖4G网络的情况下，可以实现5G网络的所有功能和服务。
其网络架构相比于之前的NSA （Non-Standalone）架构具有更高的独立性和自主性。
下面我们将来详细介绍5G SA的网络架构。
1. 全新核心网架构相比于4G网络的Evolved Packet Core（EPC）架构，5G SA引入了全新的核心网架构——5G Core（5GC）。
5GC采用了灵活的分布式架构，将网络功能分解为较小的功能块，这些功能块可以更快地构建和部署，并且更加灵活适应网络的变化。
5GC中的网络功能可以通过网络切片进行灵活组合，满足不同场景和需求的需要。
2. 新一代的接入网架构5G SA引入了新的接入网架构，将传统的基站划分为DU（Distributed Unit）和CU （Centralized Unit）两个部分。
DU负责信号处理和数据传输等基本功能，而CU则负责资源调度、网络控制等高层功能。
这种划分方式可以加强对基站的网络控制，使得基站可以更加灵活地部署和管理。
3. 网络切片网络切片是5G SA网络的关键技术之一，它可以将5G网络划分为多个独立的虚拟网络实例。
每个网络切片可以根据不同的业务需求和场景特点进行定制化，从而满足多样化的服务需求。
通过网络切片技术，5G SA网络可以更加灵活地适应不同的应用场景，如工业互联网、物联网、车联网等。
关键技术在5G SA网络中，有一些关键技术对于网络架构的实现至关重要。
下面我们将分别介绍这些关键技术。
1. Massive MIMO技术Massive MIMO（Massive Multiple-Input Multiple-Output）技术是5G网络中的一项重要技术之一，其可以大幅提升网络的覆盖范围和容量。
5G SA的网络架构和关键技术
5G SA的网络架构和关键技术5G SA（Standalone）是指独立组网的第五代移动通信网络，相比于5G NSA（Non-Standalone）网络，它不依赖于4G基站，具备更高的网络效率和传输速度。
下面将详细介绍5G SA的网络架构和关键技术。
1. 网络架构：5G SA的网络架构包括核心网和无线接入网两个部分。
（1）核心网（Core Network）：5G SA的核心网采用了云原生的体系结构，主要包括以下几个关键节点：- 去中心化数据中心（Distributed Data Center）：将核心网分布在多个数据中心，实现数据的本地化存储和处理，降低时延。
- 会话管理功能（Session Management Function，SMF）：负责管理和控制用户的会话信息，包括承载管理、QoS策略等。
- 用户平面功能（User Plane Function，UPF）：负责用户数据的传输和处理，包括数据分片、数据加密等功能。
- 服务数据网关（Service Data Gateway，SDG）：实现与上层应用的接口，为应用提供网络服务。
（2）无线接入网（Radio Access Network，RAN）：5G SA的无线接入网主要由基站组成，包括以下几个关键节点：- 基站（Base Station）：负责无线信号的发射和接收，提供无线接入服务。
- 上行链路（Uplink）：将用户数据从终端设备传输到核心网。
- 下行链路（Downlink）：将核心网传输的数据发送给终端设备。
2. 关键技术：5G SA的关键技术包括以下几个方面：（1）超高速率：5G SA网络采用更高的频率和带宽，使得用户可以享受到更快的传输速率。
5G SA引入了更高效的编码和调制技术，如LDPC编码和256QAM调制，进一步提高了网络的传输速率。
（2）低时延：5G SA网络采用了更为先进的调度算法和分包技术，将用户数据分包传输，减少了数据传输的时延。
5G核心网标准化进展及B5G演进初探
5G核心网标准化进展及B5G演进初探5G作为下一代移动通信网络，将会成为未来数字化社会的基础设施，其建设和发展具有极高的战略意义和重要性。
而5G核心网则是支撑5G网络基本功能和业务的核心基础设施之一，对于5G网络的性能和可靠性以及用户体验的提升有着至关重要的作用。
在核心网中，新的技术和标准的研发与应用，对于5G的性能提高和业务创新至关重要。
5G核心网最新标准在5G标准化中，3GPP已经完成了5G新无线接入技术的标准化工作，而5G核心网标准的制定和发展同样也是日益受到关注，目前已有多项5G核心网标准的进展和成果。
5G核心网架构标准定义了5G核心网的整体架构和功能划分，并规定了各个元素之间的接口和通信协议。
在此标准中，核心网被划分为三层：用户面、控制面和将用户面和控制面联系在一起的应用层。
其中，用户面承载数据流，控制面负责信令控制，应用层则负责网络应用和服务的实现。
该标准已经于2019年12月正式发布，为商用5G网络的全面推进奠定了基础。
5G核心网接口标准规定了各个核心网元素之间的接口及其通信协议，是5G核心网系统实现的重要参考。
该标准主要包括两部分：控制面接口和用户面接口。
控制面接口负责控制信令，包括传递控制指令、响应、错误处理等，用户面接口则负责承载数据流。
目前，3GPP已经完成了基本接口的标准化工作，未来还将进一步完善接口细节和相关技术。
5G核心网安全标准对于保障5G网络的安全性和业务稳定性至关重要。
该标准规定了5G核心网应该具备的安全机制和措施，包括网络鉴权、数据加密、安全接入等。
同时，该标准还定义了安全策略、安全威胁预警和安全管理等方面的内容。
通过该标准的实施，将能够有效保障5G网络的安全和用户的隐私。
B5G演进初探除了5G核心网标准的发展，人们对于下一代移动通信技术的发展和演进也同样关注。
在业界，B5G被视为5G的下一步演进阶段，是一项涵盖多种技术的复合技术，包括超高速率、延迟极低、大规模机器人等方面的应用，从而为数字化社会的发展打下坚实的技术基础。
211081269_5G核心网网络架构及其关键技术
I G I T C W76DIGITCW2023.031 5G核心网的整体架构及其设计原则虚拟化概念的引入也提高了软件的可扩展性，使其不受底层硬件的影响。
尽管如此，软件仍然停留在单一结构的层面，如果想对内部某一模块进行扩展或者升级，那么整个系统都要进行相应改动，步骤十分烦琐。
因此，相关研究人员参考IT 系统，把大型软件拆分成多个小型组件，使每一个小组件都可以单独进行管理，组件之间通过连接接口来进行通信，极大地提高了业务办理的灵活性[1]。
1.1 整体架构5G 核心网涉及的主要网元包括AF 、NEF 、NRF 、NSSF 、UDM 、PCF 、AUSF 、UPF 、SMF 、AMF,即应用、网络能力开放、网络功能注册、网络切片选择、统一数据管理、策略控制、认证服务器、用户面、会话管理、接入和移动性管理功能。
5G 核心网主要网元除UPF 外均属于控制面，UPF 属于用户面，服务化架构设计用于控制面网元，服务化接口负责彼此间通信，传统架构和接口用于用户面。
虽然相比4G ，5G 在会话管理和移动性管理分离、模块化解耦、组网灵活等方面具备显著优势，但对网络运营管理、网络规划、传输等能力也提出了更高要求。
在向5G 发展的过程中，5GC/vEPC 与EPC 的协同组网必须得到重视[2]。
1.2 设计原则在设计5G 核心网架构时要按照如下原则和理念开展设计工作。
（1）适应性。
在核心网络架构设计中，要根据通信场景特征选用针对性的软件进行定义，保证核心网络可以和通信场景相匹配，提高5G 网络的适应性和功能。
（2）高效性。
在设计中心化的核心网络架构时采用软件定义方式，可以大大提高5G 网络资源的利用率，解决传统数据转发效率低、传输延时等不良问题。
（3）可扩展性。
在中心化的核心网络架构体系中引入软件定义概念能够为新业务灵活高效地使用奠定基础，为今后升级5G 移动网络、灵活部署、快速响应等工作创造有利条件。
（4）简化功能。
5G网络中的网络架构演进
5G网络中的网络架构演进在当今数字化的时代，通信技术的发展日新月异，5G 网络作为新一代移动通信技术，正以前所未有的速度改变着我们的生活和社会。
5G 网络不仅带来了更快的网速，更在网络架构上进行了重大的演进，为实现万物互联、智能社会等愿景奠定了坚实的基础。
传统的移动通信网络架构在应对日益增长的通信需求和多样化的应用场景时，逐渐显露出了一些局限性。
例如，在 4G 网络中，网络的核心部分相对集中，数据处理和传输的效率在面对大规模设备连接和海量数据时显得力不从心。
而 5G 网络的架构演进正是为了突破这些瓶颈，实现更高效、更灵活、更智能的通信服务。
5G 网络架构的一个重要特点是采用了软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术。
SDN 技术将网络的控制平面和数据平面分离，使得网络的管理和配置更加灵活和智能化。
通过集中的控制器，可以根据实时的网络状态和业务需求，动态地调整网络的路由和资源分配，从而提高网络的效率和服务质量。
NFV 技术则将网络功能从专用的硬件设备中解耦出来，以软件的形式在通用的服务器上运行。
这不仅降低了网络建设和运维的成本，还能够快速地部署和更新网络功能，满足不断变化的业务需求。
在 5G 网络架构中，核心网的演进是一个关键的方面。
传统的核心网基于专有硬件和固定的功能模块构建，而 5G 核心网采用了基于服务的架构（SBA）。
SBA 将核心网的功能分解为多个独立的服务，每个服务都可以根据需求进行灵活的组合和调用。
这种架构使得核心网能够更好地支持多样化的业务类型和应用场景，例如增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低时延通信（URLLC）。
同时，5G 核心网还引入了网络切片技术，通过在逻辑上划分不同的网络切片，为不同的行业和应用提供定制化的网络服务，确保每个切片都能够满足特定的性能、安全和可靠性要求。
接入网的变革也是 5G 网络架构演进的重要组成部分。
5G 引入了大规模多输入多输出（Massive MIMO）技术，通过在基站端配置大量的天线，显著提高了频谱效率和系统容量。
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Hardware Independence：COTS-Ready；Partly COTS-Ready(MRF,…)；Hardware dependent（DPI，UDP fire walls，…):
Migration operations: No live migration supported; Live migration supported; Migration partially supported; Other migration mechanisms
NFV工作组在2014年下半年启动了Phase 2阶段的工作，在该阶段成立了IFA（接口和架构）、 EVE（演进和生态系统）、REL（可靠性）、SEC（安全）、TST（测试）等工作组将分别制定 架构与接口、未来演进、、可靠性、安全、测试等相关的正式规范。
NFV
NFV&SDN
NFV
NFV&SDN
NFV
VNF Load Balancing Models
NFV&SDN
中兴对vIMS/vEPC/vUDC
NFV&SDN
SDN
NFV&SDN
OpenFlow技术源起于美国Stanford大学的Nick McKeown教授，是Stanford大学Clean Slate计划 资助的一个开放式协议标准，随后演进为GENI计划的研发项目，并结合网络可程序设计的特性 ，使其SDN概念顺应而生。在Mckeown教授等人的推动下，ONF(Open Networking Foundation ，开放网络基金会)于2011年成立并致力于推动SDN架构、技术标准规范和发展工作。
CAPEX和OPEX－居高不下：网络需要面对大量不同厂家、不同年代、不同设 备的采购、设计、集成、IOT、部署、维护运行，升级改造，导致居高不下的建 设投资、运维管理和升级成本。即便增加一项功能或修改一项参数，就可能涉 及众多设备的改动和费时的IOT。
NFV
NFV&SDN
2012 年11 月，由AT&T、德国电信、英国电信等多个国际主流运营商牵头，联合多家网络运营商 、电信设备供应商和IT 设备供应商共同推动在ETSI成立网络功能虚拟化工作组（ISG），旨在推 动NFV 技术框架研究和产业化发展.
(1)在学术界，美国Internet2宣布：这是基于OpenFlow和100G以太网络技术所建成第一个开放式 SDN网络。
(2)互联网公司公司方面，Google宣布通过部署SDN网路，将IDC之间网络的使用率提升至90%以 上，Facebook开始尝试在IDC内部署SDN网络。
(3)IT界，HP发布了Virtual ApplicationNetworks SDN控制器和多款支持OpenFlow的交换机产品 ，IBM也发布自有OpenFlow控制器PNC。
2012年被业界视为SDN商用元年，这一年：Google在其IDC部署SDN网络来解决未来可能面临 的瓶颈;Cisco为了找到全面性的解决方案，并针对市场的需求发展ONE(Open Network Environment，开放网络环境) 策略;VMware看见网络虚拟化的重要性，收购虚拟网络平台供应商 Nicira以寻求解决方案。诸如此类的重要事件让SDN 议题成为众所瞩目之焦点。
NFV工作组在2013 年聚焦于顶层文档的设计，已发布第一批规范，包括NFV用例、需求、架构 、术语、PoC（Proof of Concept）、白皮书等一系列文档的V1版本。
2014年上半年，NFV工作组发布了第二个版本的白皮书，主要总结各个工作组的进展、对场景、 需求、架构等内容进行了更新，明确提出NFV工作组对于标准化和开源社区的态度。除此之外， 并于下半年更新了用例、需求、架构、术语等公开文档，并通过向产业界征集NFV 产品原型和验 证试验等，进行NFV的PoC，从而推动2 3 4
核心网架构演进 SDN/NFV简介 5G核心网架构 5G部署策略
移动通信/核心网架构演进
联通网络演进规划
网络架构演进
R99网络架构
网络架构演进
R4网络架构
网络架构演进
R5网络架构
网络架构演进
LTE网络架构
网络架构演进
网络架构演进
5G网络架构
网络架构演进
AUSF
N13
UDM
N12
N8
N10
AMF N11
SMF
N7
N14
N15
N1
N2
N4
PCF
N5
AF
UE
(R)AN
N3
UPF
N6
DN
N9
NEF
NRF
PCF
UDM
AF
Nnef
Nnrf
Npcf
Nudm
Naf
Nausf Namf
Nsmf
AUSF
AMF
SMF
N1
N2
N4
UE
(R)AN
N3
UPF
N6
DN
提纲
1 2 3 4
核心网架构演进 SDN/NFV简介 5G核心网架构 5G部署策略
NFV&SDN
现有网络的问题(中国电信集团)
网络－复杂、刚性而昂贵：由大量单一功能的、专用网络节点和碎片化、昂贵 、专用的硬件构成。设备几十类，数百万台，还在不断繁衍。网络一旦建好， 难以变动、扩展、升级，无法在全网范围按需快速配置资源。
UTRAN
GERAN S1-MME
SGSN S3
MME
LTE-Uu
UE
E-UTRAN
S11 S10
S1-U
HSS
S6a
S12 S4 Serving S5 Gateway
PCRF
Gx
Rx
PDN SGi
Operator's IP
Gateway
Services
(e.g. IMS, PSS etc.)
IMS网络架构
网元－软硬件垂直一体化的封闭架构：为满足不同业务、接入方式、质量、安 全等需求，引入大量控制协议，且绑定于特定转发协议，代码直接写入硬件， 构成控制转发一体化的封闭架构，导致设备日益臃肿，性能提升空间小，技术 创新和升级难、扩展性受限、业务开发周期长。一旦部署，后续升级就受制于 厂家。
网络和业务－烟囱群：新业务的提供往往需要开发新设备，造成设备种类和数 量大量繁衍，外加部门分割，形成大批独立、封闭的网络和业务烟囱群，成本 高，资源不能共享，网络和业务难以协同和融合，无法以互联网时间快速适应 业务及使用模式的快速变化。