5GCore技术趋势白皮书

5G Core技术趋势白皮书

目 录

15G带来的变化 (3)

1.1从移动互联到万物互联 (3)

1.2从“C LOUD R EADY”到”C LOUD N A TIVE“ (4)

1.3从单体网络到切片网络 (4)

1.4从”核心”计算到”边缘”计算 (5)

1.5从人工运维到AI运维 (6)

1.6从NSA到SA (7)

25G核心网技术趋势分析 (7)

2.1大连接：低时延、高带宽、海量连接 (7)

2.2云原生：增强型服务化架构SBA+ (10)

2.3切片即服务：5G网络切片化 (11)

2.4聚焦边缘：让算力高效流动 (14)

2.5新化学反应：AI+5G运营运维 (15)

2.6演进之道：极简C OMMON C ORE (17)

3总结与展望 (20)

15G带来的变化

1.1从移动互联到万物互联

5G诞生之时，人工智能、物联网、云计算、大数据、网络切片和边缘计算等技术也在蓬勃发展中，融合了这些技术的5G网络是传统网络所无法比拟的，5G不仅被产业界也被整个社会寄予了厚望。5G网络所提供的大带宽、低时延、大连接、高可靠等特性，要么十倍乃至数十倍于4G，要么4G无法提供。5G不仅使现有的4G业务得以升级，提升了个人数字化体验，还催生了新的业务。典型的新业务如Cloud AR/VR，Cloud Gaming，个人视频直播等沉浸式实时视频业务，这些业务只是5G的第一波应用，是4G MBB到5G eMBB的自然演进，以更低比特成本解决大带宽业务容量需求。随着uRLLC、mMTC的引入，5G还将带来万物互联的产业变革，提供基于车联网的自动驾驶、基于无人机和工业机器人的智能制造、基于低时延连接的远程医疗、智慧城市、智慧农业等行业应用。

4G移动宽带成就互联网，5G定义万物互联时代，赋能于各行各业，推动全社会数字化转型，向海量连接、大带宽、低时延的大连接时代迈进。

1.2从“Cloud Ready”到”Cloud Native“

5G推动云化的实践，自从虚拟化技术引入核心网，核心网的架构经历了几个阶段的演进和变迁，从最初的虚拟化，到云化，再到云原生，架构逐渐开放，从底层到高层也逐渐解耦。

为了更经济、更敏捷地提供5G服务，并满足5G业务场景对可扩展性、灵活性与性能的需求，运营商需要一个基于云原生与5G服务的全新核心网架构，其中包括独立的用户面、控制面，并且使用云原生设计原则和学习IT的开发方法去重新设计软件架构和核心功能。这种架构有利于运营商快速部署丰富多变的业务，并通过细粒度的微服务实现按需编排和升级，使运营商能够敏捷、快速地发布新业务，缩短产品上市的时间。

1.3从单体网络到切片网络

5G时代具有丰富的垂直行业应用，每种业务对时延、带宽、连接数等的要求差异很大。因此，5G定义了三种典型的应用场景：

●场景一eMBB：AR/VR、高清视频、3D等的应用，峰值速率10G+bps。

●场景二URLLC: 对E2E时延（<5ms）、安全性和可靠性(>99.999%)提出了高

要求，如：工业控制、电子医疗、远程监控、车联网等。

场景三mMTC: 智能家居、智慧城市、环境监测、智能农业、等物联网业务，需满足低功耗、大连接（>1M连接/km2）的需求。

因此，单一的物理网络已经无法需满足上述各种垂直行业SLA需求，其个性化、差异化的业务需求催生5G网络切片的产生。网络切片类似逻辑网络或者虚拟专网，由于NFV/SDN技术的引入，网络切片可以在一张物理网络上随时随地按需生成数量几乎不受限的端到端逻辑网络，并且能为同一用户提供多个切片来实现不同资源需求下的多种带宽、时延、连接数和安全隔离服务。

1.4从”核心”计算到”边缘”计算

伴随5G和垂直行业的成熟商用，网络需要接入更多设备和处理海量数据，然而低时延和高带宽的计算负载压力使当前集中式的“核心”数据处理模式难以为继。

因此，有必要在接近数据的一端设立本地分布式网络，提供计算、存储等能力，提升应用的性能和可靠性，减轻“核心”网络的负载，聚焦“边缘”计算。运营商可以通过边缘计算显著提升用户体验、减轻网络传输负荷、降低设备系统的响应延迟并提高其控制精度。

1.5从人工运维到AI运维

5G商用时代正在开启，无论是通信带宽、网络延迟时间，还是设备连接数量，在5G时代将会是一个质的飞跃。5G将为超高清视频、VR/AR，高速移动上网等业务需求提供大流量移动宽带，并提供以传感器和数据采集为目标的超可靠低时延通信，也能够以海量的机器通信为车联网、工业控制等垂直行业提供服务。在这些不同切片应用场景下，5G网络设备会在物理层、链路层、虚拟层、网络层和用户层等产生多元化的海量数据。

在网络不断发展演进中，网络运维运营作为幕后英雄，保障着整个5G网络的通信质量、安全和可靠性。然而，现有的管理模式已经难以适应5G网络部署全面云化、智能化的需求，同时依靠大量人工的传统运维方式已经无法满足成本和效率的需求，急需引入AI、大数据等新技术，推动网络运维的自动化、智能化发展。

1.6从NSA到SA

NSA（None Stand Alone）和SA（Stand Alone）是5G的两种架构选项。NSA是从4G向5G演进的过渡选项，而使用5G核心网的SA架构才是5G发展的真正目标。虽然NSA架构在初始阶段风险较小，但向SA架构过渡仍需大量工作。

目前，通过升级现有EPC网络，使用双连接技术接入5G NR来提供5G移动宽带服务，成为了部分运营商的初期快速商用方案，但这无法满足他们的长期目标。在部署5GC 之后，5G可以发挥它的完整优势，如： CUPS、网络切片、。运营商需要端到端的5G网络所具有的可扩展性、性能与灵活性，来经济高效地交付用户预期的广泛服务，从而为其带来竞争优势。

25G核心网技术趋势分析

2.1大连接：低时延、高带宽、海量连接

NB-IoT/eMTC为代表移动物联网（M-IoT）是未来5G物联网战略的组成部分。5G 革命性不仅仅在于它涵盖更多应用场景和更复杂的技术，还在于其有更强的包容性，因此