5G核心網演進和特點

康文蕾

摘要：5G核心網的先進與否與5G技術的應用效果是息息相關的。在新時代，對5G核心網提出了全新的要求。為此，本主要對5G核心網絡邏輯層面架構進行了分析，明確其包括兩大方面，一是統一核心網絡，二是異構接入網絡，這兩部分都有各自的功能。在此基礎上，重點探究了5G核心網演進和主要特點，如接入獨立網、分布式網絡構架、靈活移動性的演進、基于原生云設計的架構等，以便提升5G核心網性能，促使其逐漸完善，推動其朝著現代化、先進化方向發展，凸顯其獨特優勢，為關注此方面的科技研究者提供參考。

關鍵詞：5G核心網;接入獨立網絡;靈活移動性;演進特點;5G技術

中圖分類號：TN929.5?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）04-0124-02

Abstract：Whether 5G core network is advanced or not is closely related to the application effect of 5G technology. In the new era， new requirements have been put forward for 5G core network. For this reason， this paper mainly analyzes the logic level architecture of 5G core network and makes it clear that it includes two aspects：one is unified core network， and the other is heterogeneous access network， both of which have their own functions. On this basis， mainly explores the evolution of 5 g core network and the main characteristics， such as access to independent network， the evolution of the distributed network architecture， flexible mobility， based on the cloud native design architecture and so on， in order to promote 5 g core network performance， prompting them to gradually improve， promote its development toward modernization， the direction of advanced， highlights its unique advantages， provide reference for scientific and technological researchers pay attention to this.

Key words：5G core network;Access to a separate network;Flexible mobility;Evolution characteristics;5 g technology

引言：隨著時代的進步，科學技術水平的日益提升，促使5G技術獲得了新發展。在新時期，5G技術的突破，建立了全新的網絡環境，給人們提供便利條件，并在社會發展中也產生了積極影響。在此背景下，為了將5G技術作用最大化，不僅加大了研究力度，而且對5G核心網也提出了更高的要求。如，要求降低接入系統的復雜程度、提升網絡流量使用效率等。因此，對5G核心網演進及特點進行積極探索是必要的，同時也應該明確其未來發展的主要方向。

1 5G核心網邏輯層面架構

在5G技術發展中，5G核心網的邏輯架構是必不可少的部分，要想對5G技術有全面且深入的理解，需要對其邏輯架構方法加以分析。從接入技術方面可將其架構分為統一核心網絡和異構接入網絡兩大部分。其中，前者是由Core Cloud和Edge Clou構成的。同時，其也包含三方面實體：首先，UCE。其重要的任務是對多個CGWs 的移動性進行相應的管理，在實際管理中，需要結合實際情況對數據路徑結構進行調整和完善[1]。其次，CGW，即聚合網關。此部分主要是負責和管理用戶的應用平面，需要注意的是包括但不限于移動性能管理、網絡路由管理等內容。最后，EUCE。簡單來說就是部件檢查設備。其主要的職責是與UCE共同合作，開展5G應用平面的管理，重點控制其功能性，其所包含的內容具有多種多樣的特點。例如，包含無線接入內容、用戶IP地址的分配、用戶網絡模式選擇等。后者是由多種接入技術構成的，具有較高的技術含量，如WiFi接入技術、5G接入技術等，在5G核心網絡運行和發展中發揮著重要作用。

2 5G核心網演進及特點

2.1接入獨立網絡。通過對當前5G核心網演進分析可知，其逐漸實現了獨立網的接入，對以往的網絡形式進行突破與創新，建立了統一核心的網絡形式，為其高效運行奠定了良好基礎。5G核心網的接入獨立網的特點也有效滿足了5G的要求。另外，在5G核心網的演進中，5G技術也日益成熟和完善，在一定程度上彌補了4G的弊端。例如，借助NAS拓展的信令機制，在不同服務指令的支持下，可較為快速的生成非接入信令機制，既有效降低了信令成本，又可促使5G網絡商用的便捷性進一步增強，促進5G功能更加健全，同時在實現網絡超低時延方面也具有至關重要的作用。

2.2分布式網絡構架。在5G核心網演進過程中，還呈現了分布式網絡構架的特征。之所以對其架構進行建立，其原因有兩個：一是為了解決以往網絡下流量路徑單一的問題，二是為彌補傳統網絡下流量使用效率不高的弊端[2]。此架構主要是同時將EUCES、CGWS放置在IP網絡邊緣地帶，在此基礎上有針對性對其結構進行布置和改進，主要以分布式為主，實現優化結構的目的。與此同時，針對于整個架構模式，還借助動態錨機制進行管理，由于其是在5G技術基礎上發展而來的，所以具有較高的技術含量，可實現分布移動式管理。在此管理狀態下，EUCE作用將會凸顯，可對流量信息進行實時傳遞，促使CGW、及網絡基站可及時獲取相關流量信息，進而不僅有助于實現最小的延時效果，而且還可獲得最科學合理的流量路徑，為5G網絡的流量使用創造了良好條件，對其使用效率的提升與網速的加快具有重要作用。

在分布式結構的支撐下，5G技術的性能更加優越，其流量會比較靈活的分布在全部的動態錨上，摒棄了以往集中式的分布方式，可促使流量進行高效流通[3]。

2.3靈活移動性的演進。靈活移動性也是現階段5G核心網較為顯著的特點。由于以往的靜態錨機制存在一定的缺陷，所以其移動終端和網絡的連接是需要以PGW為基礎上，在該連接方式下，如果遇到信號傳輸受阻等不良現象，通常情況下PGW不會隨之改變，嚴重降低了移動終端網速。所以在5G核心網的不斷演進中，重點對此問題進行了研究，逐漸提高了網絡的靈活應用性。也就是對傳統的靜態錨機制進改進，使用動態錨機制取而代之，在該機制的運行下，推動了用戶移動終端與網絡基站連接方式的轉變，逐漸呈現了動態化特征，有助于滿足用戶的多種需求，可為用戶提供更加優質的使用體驗[4]。例如，當用戶的使用方式發生變化時，網絡基站與移動終端連接方式也隨之改變，采用靈活變更連接方式，即使處于不同的網絡通道，也可通過相應的切換打造良好的流通環境，促使流通效率提高，確保了網絡使用的流暢性。一方面，有利于節約網絡流量資源;另一方面加快了移動終端的網速，可提升用戶體驗，提高其滿意度。

2.4基于原生云設計的NFV和SDN框架。在不斷優化的5G核心網絡中，SDN框架和NFV框架也是其最主要的組成部分，在5G網絡運行中發揮著不可替代的作用。從基于原生云設計的架構中包含的內容主要有以下幾方面：

其一，微服務架構。微服務架構是關鍵內容之一，主要是借助該結構中的松耦合狀態，有效復制網絡程序。另外，此微服務架構的建立，還可針對不同的服務類型，進行相應平臺場景的設置，實現對整體應用程序的健全，為5G核心網運行打造了優質環境，在核心網開發中具有重要作用，是不容忽視的。

其二，容器化。基于原生云設計的架構中容器化主要是為了促使程序下載運輸與裝卸效率，為用戶提供便利性。主要是因為借助密封的容器可實現對相關軟件程序的快速打包和發送，即可為程序的高效下載和卸載提供良好條件。在5G核心技術研究中，容器化特點不僅是5G核心網的主要優勢之一，同時也是其進步和發展的重要標志[5]。

其三，Dev Ops。其主要是指兩大團隊，一個是Ops團隊，另一個是Dev團隊，其通過高速自動化的系統強化了微服務管理，實現了理想的管理效果，在促使5G服務技術水平提升的同時，也為5G核心網演進與發展提供了助推力。

3 結語

總而言之，在5G技術應用中，5G核心網開發的重要性不言而喻，不僅可降低網絡時延、加快網絡流量流通，而且還能夠優化用戶體驗。因此，在5G技術發展中，需要對5G核心網的演進和特點進行全方位的了解，并不斷加大研究力度，結合現階段與日俱增的商業服務需求，有針對性、有目的性改進5G核心網絡技術，為5G技術的高效應用奠定基礎，促使5G核心網的普適性提高，將其作用最大化，滿足當前人們及社會發展需要。

參考文獻：

[1]康強斌.5G核心網演進和特點探討[J].中國新通信，2020，22（08）：64.

[2]朱明亮，顧秀秀.5G傳送網組網架構及演進探討[J].信息通信，2020（04）：259-260+263.

[3]張亞飛，閻東.5G核心網演進及部署方案研究[J].中國新通信，2019，21（04）：60.

[4]王曉寧.5G核心網演進和特點[J].數字通信世界，2018（02）：130+278.

[5]唐俊勝，濮倩華.5G主要技術及廣西聯通核心網演進策略淺析[J].廣西通信技術，2017（04）：1-5+12.