5G核心网关键技术发展研究报告(推荐)

架
• 大连接影响移动性管理和连接管理
构
• 低时延，影响移动性管理，连接管理，转发面
百度文库
5G总体情况 5G核心网网络架构及网元功能 5G核心网关键技术 5G核心网演进思路
5G核心网网元（1）
5G核心网网元
功能描述
Unified Data Management (UDM) Authentication Server Function (AUSF)
移动通信每十年出现新一代技术，通过关键技术的引入，实现频谱效率和容量的成倍提升，推动新的业 务类型不断涌现
随着4G在全球范围内规模商用，5G已成为全球业界的研发焦点，制定全球统一5G标准已经成为业界共 识
标准进展
2015
ITU
3GPP
核心网
无线侧
2016
2017
2018
2019
WRC-15
3. 降低运维成本；
• 峰值10G
高带宽 • 均值1G
• 端到端< 10ms • 空口< 1ms
低时延
5G
• 百万连接
大连接
灵活开 放
• 部署灵活 • 新的业务增长点
5G应用场景需求
网络
3大应用场景
流量密度
连接数密度
时延
移动性
4G 0.1Mbps/m2 10万/km2 空口10ms 350Km/h
- 支持ARPF - 支持存储签约信息 - 支持5G功能增强后的其它签约数据
- 生成鉴权向量
与EPC网元 对应关系
类似于HSS
类于HSS的AuC功能
Policy Control function (PCF)
- 应用和业务数据流检测 - QoS控制、额度管理、基于流的计费 - 背景数据(Background data)传送策略协商 - 对通过NEF和PFDF从第三方AS配置进来的 PFD（Packet Filter Descriptor）进行管理 - 数据流分流管理（不同DN） - 具备UDR(User Data Repository )前端功能以提供用户签约 信息
独立扩容 虚拟化技术 独立演进
控制转发分离
5
• 信令处理需求增加(用户数，连接数）,扩展控制面能力
G
• 流量增加，扩展转发面能力
服
网元形态变化
务
• 不受限于体积，重量和功耗，以网元为中心向
化
以功能服务为中心架构演进。
网
网元功能划分
络
• 原则上把经常变化的功能单元放在一起 • 大流量主要影响的是核心网的转发面
5G核心网关键技术 研究报告
汇报人：XXX 时间： 2019年X月
5G总体情况 5G核心网网络架构及网元功能 5G核心网关键技术 5G核心网演进思路
5G网络畅想
采用通用硬件，一张网络满足多样化业务需求 网络平台级运营，灵活适配业务需求，满足能力开放 用户面部署下沉，减小业务时延，降低传输网压力
5G技术性能需求与评估方法
5G候选提案征集
Release 15:满足eMBB基本功能
及EPC增强支持NR功能
NGC SI
NGC R15 WI
冻结NSA标准
R16 NGC WI
Release 15:满足eMBB以
及URLLC的部分功能
5G评估与方案确定 Release 16:满足网络
切片所有功能
Release 16: 满足ITU定义
支持多制式统一接入与管理，实现异构组网
大规模天线
UP
高频通信
基站集中化部署
本地MEC 本地GW-U
灵活的无线接入 超密集组网
CP
接入CU
MEC
GW-U
边缘DC
数字化平 台
大数据分析及能力 开放
可编程化 网络
动态 数据 安全 保证
统，一 具备网络功能和信息开放能力
硬件平台
汇聚DC
核心DC
• 5G是移动网络面向数字化转型的契机，通过一张网络满足未来差异化业务需求 • 5G通过大数据、云计算技术使能移动网络能力的对外开放，使得5G实现业务面向平台化的运营
- 提供网络选择和移动性管理相关的策略（比如RFSP检索） - UE策略的配置（网络侧须支持向UE提供策略信息，比如： 网络发现和选择策略、SSC模式选择策略、网路切片选择策 略）
类似于PCRF
5G核心网网元（2）
5G核心网网元
功能描述
Access and Mobility Management Function (AMF)
5G网络技术升级
无线网
时隙结构优化 大规模天线 新型多址 高频段通信/全频谱接入 超密集组网 灵活双工（全双工） 新型多载波 终端直通技术 频谱共享 RAN侧的云化
核心网
通用硬件 SDN/NFV QoS机制 策略控制 网络切片 边缘计算 网络能力开放
能效 1倍
8个KPI指标 用户体验速率 频谱效率
10Mbps
1倍
峰值 速率
1Gbps
5G 10Mbps/m2 100万/km2 空口1ms 500Km/h 100倍提升 100M-1Gbps 3-5倍提升
20Gbps
5G网络演进需求
网络架构演进除了业务需求之外，独立扩容、技术发展和独立演进也是驱动网络架构发生变化的三个重要发面
的三大场景所有需求
NR SI
NR R15 WI
NR R16 WI
核心网
• 2017年12月完成NGC第一个版本(R15)制定：仅满足eMBB业 务需求，不支持与2G/3G互操作 完成EPC增强支持NR功能（Option-3）
• 2019年底完成NGC R16版本：支持网络切片，满足5G全业务 需求
无线网
Session Management Function (SMF)
移动通信系统标准演进
2G
~1990
3G IMT-2000
~2000
4G IMT-Advanced
~2010
5G IMT-2020
~2020
• 10kbps-200kbps • 语音和低速数据业务
• 300kbps-80Mbps • 移动多媒体业务
• 100Mbps-1Gbps • 移动宽带业务
• 1Gbps-20Gbps • 多样化移动宽带及物联网业务
• 2018年9月发布NR第一个版本(R15)，满足eMBB以及URLLC的 部分功能 • R15 5G标准化加速，2017年12月冻结NSA标准
• 2019年底发布R16，满足5G全业务需求
5G移动通信需求
1.开放网络和基础设施能力,提升盈利能力
2. 新的业务（移动互联网（高清视频，AR，VR，在线游戏）和物联网业务（车联网等））；大流量，低时延，大连接， 快速灵活部署