5G核心網技術與挑戰專題導讀

5G作為新一代通信技術發展的主要方向之一，是全球技術和產業競爭的戰略高地，亦是引領科技創新、重塑傳統產業發展模式、發展新經濟的關鍵動力之一。5G網絡領先是實現中國5G戰略的基石，5G核心網獨立組網（SA）方式采用有別于傳統通信的新型服務化架構（SBA），全面云化的技術方式和網絡切片、邊緣計算等靈活的技術功能為垂直行業和廣大用戶提供了更加豐富的服務能力；但5G核心網SA的商業部署也面臨諸多技術挑戰。5G核心網的云化架構要求通信基礎設施進行云化變革，這是新型信息通信基礎設施發展的挑戰。此外，網絡切片的技術復雜度和智慧運營也面臨極大的挑戰。隨著5G SA商用建設的開展，作為其核心能力之一的移動邊緣計算（MEC）將啟動商業部署和運營。MEC作為IT和CT的融合平臺，普遍被認為是云戰略的重要優勢之一，MEC與中心云的協同也成為熱議話題。本期專題及專家論壇以5G核心網為主題，涵蓋其標準進展、關鍵技術及應用、網絡演進及規劃、發展建設策略、MEC云邊協同、網絡切片智慧運營、IPv6技術路線和主要技術挑戰等業界關注的關鍵問題，組織了來自運營商、廠家和設計院的10篇文章，期望對讀者有所幫助。

在《5G核心網的部署問題與建議》一文中，作者從運營商的視角分析了基于對5G核心網的SBA、網絡切片、MEC和用戶面云化等關鍵技術和產業成熟度，提出了當前應用這些技術存在的問題、局限和挑戰。針對2020年5G核心網的商業部署，作者還特別給出了其所面臨的技術應對策略和建議，這對5G核心網的發展有很好的參考價值。

在《5G核心網商用關鍵技術與挑戰》一文中，作者從關鍵需求分析入手，論述了5G核心網商業部署的5大關鍵技術挑戰。針對5G核心網的長期演進，作者還指出差異化需求、安全可靠和ToB/ToC網絡建設模式將是需要解決的關鍵問題，并深入分析了相關的技術點，這對5G核心網的建設部署有重要的參考意義。

在《5G核心網規劃建設的挑戰及策略》一文中，作者從運營商的視角針對5G網絡規劃中的關鍵策略問題進行了論述，包括國際漫游策略、核心網數據面建設的融合策略、5G核心網網絡云化建設策略和5G SA核心網控制面與用戶面間N4接口開放策略等。這些網絡規劃建設策略分析和建議對5G核心網的建設部署有重要的指導意義。

在《5G核心網技術演進及挑戰》一文中，通過對移動核心網技術演進的回顧，作者分析了5G架構和關鍵技術的演進，闡述了5G核心網標準不同版本的技術功能增強，分析了云原生及軟件技術的能力提升、網絡自動化和智能化的挑戰。同時，作者還指出了運營商在5G應用和服務創新、網絡成本以及自主可控等方面的各種挑戰，強調不斷完善、提升網絡云化、開放化、自動化和智能化能力，并通過提高自主研發能力進而對網絡自主掌控，才能最終實現5G商業愿景。

在《MEC的云邊協同分析》一文中，作者在業界云邊協同應用場景和云邊協同通用參考框架基礎上從運營商的視角提出MEC云邊協同參考架構，分析了狹義MEC與廣義MEC的云邊協同不同點，分析了MEC邊緣網絡服務、邊緣運營管理、云邊平臺服務和云邊業務應用4大類的協同，為運營商的5G MEC云邊協同的發展提供了參考意見。

在《硬件加速在核心網轉發面應用的思考和實踐》一文中，作者從運營商的視角描述了5G核心網用戶面的需求及性能要求，認為如何改善相關性能是業界關注的熱點問題。作者指出，隨著網絡帶寬增長勢頭加劇，計算處理能力的短板逐漸凸顯，急需一種技術方案來彌補該短板。在5G核心網面用戶面功能（UPF）上體現為：網卡帶寬需求遠超過當前主流雙路服務器的CPU計算能力。通過技術驗證，作者給出了一種有效的解決方案：通過現場可編程門陣列（FPGA）智能網卡實現報文卸載，可有效降低CPU負荷實現再平衡，從而降低了每吉比特流量的設備成本。同時，FPGA智能網卡的靈活性也可保證加速硬件資源池的通用性。這對5G核心網的部署有重要的參考價值。

在《ENI輔助的5G網絡切片智慧運營》一文中，作者介紹了ETSI網絡人工智能標準工作組（ENI）的網絡切片智慧運營標準化進展。網絡切片是5G網絡的核心特征之一，5G網絡切片智慧運營是ENI的重要應用場景，也是ENI的重點概念驗證方向。作者介紹了利用ENI系統輔助完成5G網絡端到端切片的創建、監控、編排管理等一系列生命周期管理操作，及兩個相關概念驗證項目的完成情況，闡述了ENI系統輔助的端到端5G網絡切片管理框架。作者指出實現基于人工智能的閉環自動化控制，可以確保切片的快速開通、網絡資源的高效利用和SLA保證。文章對5G網絡切片智慧運營有很好的參考價值。

在《5G SA網絡引入IPv6的思路探討》一文中，針對5G網絡引入IPv6的問題，作者介紹了IPv6單棧下5G的技術、組網、映射和溯源技術方案，指出5G IPv6單棧化將是中國IPv6演進的一次技術創新。相比于傳統的雙棧技術，新的技術方案不僅解決了終端地址不足的問題，也有利于降低網絡維護的成本，符合網絡的發展趨勢。對于中國甚至全球來說，是互聯網面向純IPv6網絡演進的重要一步。作者還給出了運營級網絡選擇演進路線的策略建議，為5G運營商的IP網絡演進方案的選擇提供了參考意見。

在《5G核心網創新技術研究及應用探索》一文，作者深入分析行業需求，指出傳統網絡難以滿足新需求的痛點，然后剖析了5G核心網的創新元素，包括多維度網絡切片、用戶面軟硬件加速、MEC與5G結合、運維自動化和行業多樣化使能等技術及應用分析，并論述了5G在工業、教育、醫療、電力和車聯網等方面的應用，有很好的參考價值。

在 “專家論壇”欄目的文章《網絡融合深化使能5G全場景多維度服務》中，作者以網絡融合為主線，從應用場景需求入手，分析了5G架構的演進，并提出了網絡架構深化融合促進5G服務能力擴展的觀點，進一步從固定移動融合、天地一體化融合、IT/OT融合幾個維度，分析了5G架構融合設計的趨勢，也指出了5G面向R17的關鍵演進方向，對5G網絡的發展有指導意義。

這些文章匯聚了各位作者的研究成果和經驗，希望能給讀者帶來有益的收獲與參考。在此，對各位作者的積極支持和辛勤工作表示衷心的感謝！

趙慧玲

2020年5月20日