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:5G即第五代移动通信技术是在4G技术的基础上衍生而来的新技术内容,兼具高速率、低时延以及大连接的特点。作为新一代宽带移动通信技术,5G技术更加侧重于强调人机物互联过程,以切实保障信号传输效率以及资源利用效率显著加强。为进一步加强对5G移动通信技术的研究与分析,本文主要结合5G移动通信技术以及基础设施建设情况,重点针对5G核心网网络架构体系建设、关键技术内容以及应用发展问题进行深度研究与分析,以供参考。
关键词:5G;网络架构;核心网;关键技术;分析
引言:2020年我国5G网络基础建设部署进程持续推进,为各行业转型升级以及融合发展提供了良好的积极作用。虽然新冠肺炎疫情的蔓延与常态化发展对5G网络基础设施建设带来了一定阻碍影响,但是整体建设进度始终处于相对稳定的状态。可以说,5G网络基础建设部署势不可挡。结合相关数据显示,截至到2020年9月底,全国范围内的5G开通建设数量已经高达69万个,提前完成全年部署建设目标。其中,北京、上海等一线城市初步实现5G网络城区连片覆盖的建设目标,为5G网络基础建设可持续发展奠定了良好保障。与
此同时,运营商重点针对5G建设投资增大了力度,与2019年相比,建设投资增加4倍。不难看出,高质量开展5G网络基础建设,实现5G网络全覆盖建设目标已然成为当前移动通信建设事业的主流发展趋势。在这样的发展态势中,行业内部研究人员应该加强对5G核心网网络架构以及关键技术的应用研究,以期可以进一步助推5G网络全覆盖建设发展进程。
1 5G核心网网络架构体系及内容分析
1.1 架构呈现模式分析
5G核心网络在体系架构建设方面,主要通过借助控制转发方式完成架构分离过程,并实现独立的移动性管理以及会话管理过程。完成上述操作之后,可针对用户面上的承载概念进行清除。在流程方面,可直接利用相关手段对QOS参数进行全方位控制,以便更好地加强对用户面网元的控制管理。一般来说,5G核心网网络架构可在相同时间内实现多种会话模式的构建应用,同时也可以对差异性较大的控制面网进行统一部署与管理,借此完成对本地分流与远端流量的集成管控与操作处理伪随机数[1]宫灯制作
结合相关经验来看,5G核心网络架构在模式应用上主要可以采取参考点模式与服务架构模
式两种。一般来说,服务架构模式应用范围较广,主要通过借助API技术信令传输操作(多作用于控制面),并通过常规信令操作,保障多个消息可以在传输流程中存在。在此基础上,运用API技术完成高效封装过程,更好地为其他网元访问提供技术保障。除此之外,服务化架构可通过利用隧道模式,在HTTP协议中保障信令交互过程安全合理。
1.2 核心网络状态模型分析
与传统通讯技术不同,5G移动通信技术在低时延以及可靠性方面表现明显。再加上5G移动带宽十分大,可选择的通信机器种类更多一些。举例而言,5G通信技术可对网络进行拆分以及细化处理,以便更好满足多种场景的通信需求。为进一步拓宽5G通信技术的应用功能,5G核心网网络架构在建设期间可通过结合微服务架构以及IT系统服务化经验,利用模块化功能实现网络功能之间的解耦以及整合。
tsmm所谓的解耦主要是指网络功能进行单独扩容以及单独演进处理,根据网络架构部署需求对系统应用模式进行健全完善。与此同时,控制面板可运用服务化接口与不同NF之间进行交互,保障相同服务可以被各种NF调用。这样一来,可以保障整网功能按照部署要求进行操作实践,利于拓展业务场景并满足业务需求。一般来说,5G核心网络在状态模型的构建方
面可以从注册管理模型与连接管理模型两个领域方面进行研究分析[2]
2 5G核心网网络关键技术分析
2.1 服务化架构技术(SBA)
5G核心网对4G核心网在网络服务功能方面进行了重新定位与拓展应用,并着重针对部分网络功能进行了调整优化。举例而言,由软件所控制的各项服务单元在升级维护方面更加简便,并着重针对基础服务项目内容进行了扩展。与此同时,基于模块的网络单元在功能性组合效果方面得到了明显加强,可以有效支持第三方运营商的各种组网方式。一般来说,基于5G网络的核心网可以对各层级的功能进行有效拆分,如图1所示。通过利用SBA模式可以对网元功能进行模块化处理,通过一系列解耦处理之后,促使组网过程变得更加灵活。
(图1:5G核心网服务化架构方式示意图)
2.2 控制与用户面分离(CUPS)
为切实满足用户超低时延需求,基于5G技术的移动通信网络需要重点针对回传时间进行有效限制。在具体实现过程中,应该运用控制与用户面分离技术保障5G网络可以达到毫秒级时延效果。从原理角度上来看,控制与用户面分离技术可以依托于物理层面,对传统难以缩短传输距离的问题进行妥善解决,并且这种分布式部署方式在一定程度上可以满足物联网低时延要求。当前大多数运营商在4gEPC核心网中构建中,比较侧重于应用P-GW 与S-GW联合设备,以便更好地打造出ServingArea全覆盖型业务。
通过运用该模式,可以保障用户方发出移动互联请求之后相关体系架构可以促使运营商接入到IP承载网当中。在运用过程中,当省会区域完成业务流量汇集处理之后,可以进一步增强用户访问质量与效率。除此之外,基于5G技术的核心网络可通过运用控制平面与用户平面方式,保障架构分离过程有效实现,以便更好地在网络控制平面当中对相关网络形式以及传输过程进行部署分配,保障转发平面中所涉及到的资源可以实现科学调配过程。需要注意的是,对于用户平面模块层面而言,可根据具体需求采取集中或者分布形式,对资
源进行科学部署与安全应用[3]
2.3 网络切片技术
电极箔
免火再煮锅网络切片基本上可以视为5G技术的核心内容,不仅可以满足不同业务场景,网络制定要求,同时也可以保障不同业务场景之间独立运行,不受干扰,实现数据资源共享过程。其中,网络功能虚拟化即NFV基本上可以视为实现网络切片技术高效应用的基础内容。为保障可以在移动通讯网络中完成统一部署以及设备功能优化任务,操作人员需要结合软件功能虚拟化特征为不同用户提供针对性服务。除此之外,因不同网络形式在网络功能需求方面存在差异,如金融行业需要稳定安全的网络体系,而视频网络则需要大量带宽,针对于此,网络切片技术应该立足于满足用户差异性需求角度,加强对不同逻辑网络体系的架构应用,进一步保障网络通信服务质量。
2.4 边缘计算技术
5G移动通信核心网在计算功能实现方面,需要借助云端计算功能进行操作处理。一般来说,5G核心网可以完成对控制面与用户面的分离处理,保障各体系运行效率以及质量得以ccenter
深化加强。其中,UPF在部署应用方面更加侧重于接近用户端网络,使得网络带宽不断加大、延时更低。结合当前技术发展情况来看,随着5G移动通信网络的不断发展,5G移动通信网络所需要接纳的数据量也逐渐处于暴增状态。顾虑到全网能力,5G核心网应该采取本地分流机制,加强对数据中心的改造升级,以切实满足用户个性化需求[4]
3 5G移动通信技术的应用趋势及相关分析
目前,国家政府部门以及各大运营商对于5G移动通信技术的部署发展问题遇了高度重视。其中,为进一步助推5G移动通信技术以及基础网络建设的深入持续发展,行业内部人员应该加强对5G移动通信技术应用趋势以及前景问题的研究力度。
一方面,5G移动通信技术在一定程度上可对通信技术的应用层面以及功能拓展产生重要影响。如在5G移动通信技术的功能作用下,可以规避以往移动网络在运行过程中存在的不通畅或者不稳定问题,为广大用户体提供良好的服务体验。因此,在今后的发展过程中,行业内部研究人员应该对5G移动通信技术的运行稳定性以及安全性问题予以高度重视。最好可以立足于5G移动通信技术发展现状,对当前技术应用存在的短板问题进行有效处理,以切实实现网络化管理过程[5]
另一方面,行业内部研究人员应该对5G移动通信服务内容进行合理部署。一般来说,5G移动通信技术可根据不同用户需求制定针对性服务方案,以保障通信效率与质量得以深化加强。在实现过程中,研究人员可利用多天线以及多用户等组网方式,对传统系统架构,模式以及网络部署存在的不足问题进行有效处理。对于室内无线网络覆盖而言,也可以通过与光纤网络等形式进行融合应用进一步增强网络传输稳定性与使用安全性。
除此之外,在当前5G大规模建设部署期间,研究人员可通过运用集中式部署方式强化资源共享效果以及动态调度能力。为保障5G基础设施建设水平以及相关技术得以深度发展,研究人员可适当引入频谱共享技术,增加移动通信使用频率。在应用过程中,可通过引入许可共享接入相关技术内容,在接入过程中应该避免对原有系统用户产生干扰。需要注意的是,5G系统引入之后可能会存在频率重耕问题。针对于此,建议研究人员应该在频率重耕时,对相邻业务的兼容问题进行重点考虑[6]

本文发布于:2024-09-23 05:17:02,感谢您对本站的认可!

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