面向云原生的5G核心网云化架构和演进策略

云原生技术在云计算领域的应用日益广泛,并加速推动企业上云进程.伴随着5G商用,运营商正在积极推进网络转型,云原生技术将在网络云化建设中发挥引领作用.分析了云原生在5G核心网应用中的关键技术,提出了面向云原生的核心网云化架构和演进策略,并阐述了面临的关键问题.     

云原生5G核心网相关技术展望

5G核心网(5GC)是5G移动网络的核心,能为用户建立安全可靠的网络链接,并为其提供服务访问,还可提供多种功能服务,如移动性管理、身份验证与授权等。5GC的云原生化一直是云原生应用的热点,文章就云原生5G核心网相关技术进行了阐述和展望,分析了基于云原生的轻量级5GC方案、基于服务化架构技术的业务方案,以供参考。     

面向云网融合的5G核心网演进策略研究

在新的竞争态势下,运营商加速数字化转型,云网融合是电信运营商数字化转型的重要路径。5G作为下一代信息化的基础设施,基于云网融合方向下的演进策略包括：升级5G SA核心网,增强R16功能,支撑eMBB、mMTC、uRLLC网络能力;推动5G专网发展,提供定制化专网解决方案,赋能垂直行业;推进5GC云原生发展,加速网络虚拟化、服务化,提升网络敏捷的开发和部署。     

面向5G的核心网演进

5G 致力于“信息随手至，万物触手及”的愿景。5G 网络采用场景化设计，以更加灵活的方式满足多样化的业务需求。基于面向5G的核心网目标架构，从网络设备形态、组网架构、网络和业务能力及网络管理编排等方面分析了网络演进中的问题。遵循“网络架构布局一步到位、网元功能平滑升级演进、容量流量逐步迁移调整”的原则，给出了不同时期5G演进策略建议。     

5G核心网技术演进及挑战

对移动核心网的技术演进进行了回顾,并详细分析了5G架构和关键技术演进。认为5G核心网在功能增强、云原生及软件技术、网络自动化、智能化等方面得到提升,但在应用和服务创新、网络成本以及自主可控等方面,仍然面临各种挑战。     

基于5G核心网的网络演进及策略

现如今,5G技术逐步大范围地应用到各个领域之中,我国5G网络建设进程也不断加快,其中核心网的发展必然起着重要作用。然而在5G技术发展和网络演进中却遇到了巨大的挑战。文章主要阐述5G核心网的网络架构、网络演进方向和步骤,及具体的网络演进策略,旨在为运营商们进行5G核心网部署提供一定的支持。     

5G核心网标准化进展及B5G演进初探

为了给后续B5G核心网技术研究和标准化提供思路,首先介绍了5G核心网的服务化架构,描述了网络切片、边缘计算等关键技术;然后介绍了3GPP R15核心网标准化成果,提出了5G核心网系统架构,并介绍了R16在固移融合、5G LAN、TSN等方向的核心网标准化进展;其次介绍了ITU IMT-2020核心网标准化进展,包括IMT-2020核心网架构,给出了B5G核心网演进思路分析,提出网络极简化、行业专网增强、网络智能化、uRLLC、mMTC、天地一体化等5G核心网演进方向,并提供了3GPP、ITU的B5G核心网标准化最新进展;最后提出B5G核心网技术方案研究和标准化应覆盖全部的主流技术方向,面向未来做好技术能力储备。     

面向5G的核心网演进规划

首先概述了5G标准及产业进展,梳理了5G核心网架构、主要关键技术及互操作架构,在此基础上,提出了面向5G核心网的分阶段演进规划思路及部署建议,为现网引入5G核心网提供参考。     

4G向5G核心网演进发展方案研究

介绍4G向5G核心网演进发展过程中,非独立组网NSA架构和独立组网SA架构的对比分析,以及基于此对比下的演进策略。同时介绍演进过程中的云原生方案、网络管理运维演进方案,提出不同场景下的4G向5G核心网演进部署策略和建议。     

Secure Cloud Architecture for 5G Core Network

Service-based architecture (SBA) is a profound advancement in the novel 5G Core network (5GC). Existing studies show that SBA can benefit from cloud computing to achieve extensibility, modularity, reusability, and openness. It also brings security problems (e.g., hypervisor hijacking, and malware injection). To provide secure 5G services, we propose a service-based cloud architecture called Mimicloud for 5GC based on dynamic and heterogeneous techniques. Mimicloud provides flexible reconfiguration mechanisms to protect containers and eliminate all attack knowledge obtained from adversaries. We use multiple containers to execute crucial services and ensure security with crosscheck. Mimicloud employs heterogeneous components to prevent multiple containers from being breached through the same vulnerabilities. Experimental results show that Mimicloud can effectively strengthen the security of the 5GC. The performance overhead is analyzed in order to demonstrate its scalability.     

支持行业应用的5G核心网方案

未来5G网络的应用目标和新的网络能力将主要向行业专网市场拓展,为此分析了虚拟专网、UPF专用、5GC专用这几种行业专网方案的技术特点和适用的应用场景,研究了还需要解决的问题,并且提出了应用建议,可为5G行业专网技术的后续发展和完善、部署和运营提供参考。     

基于垂直行业的5G核心网技术研究

介绍5G核心网的整体架构和面向媒体ToB垂直行业业务的拓展,分析研究云化核心网切片技术和小型化核心网技术,并基于这两项5G核心网技术构造轻量级演播室,实现演播车机位的无线部署,从而引导媒体行业5G+4K/8K的新业态.     

5G网络云化重构方案研究

5G主要有eMBB、mMTC和uRLLC共3种应用场景,不同的场景有着不同的性能需求,需要按需分配网络资源,因此5G需要进行云化重构.本文从运营商的角度,首先提出了网络基础设施重构方案以实现软硬件解耦和基础资源管理,提出了网络功能重构方案以实现5G各项应用功能,最后提出了运营重构的解决方案,列举了5G的运营方式和网络开通方式,并举例介绍了保障能力方案和人员转型方向,为5G正式商用提供了云化解决方案.     

5G核心网用户数据演进方案

从NSA演进到SA的关键之一是5G核心网的演进,而用户数据的演进在其中承担关键作用。为解决包括携号转网场景下5G NSA非独立组网向SA独立组网演进过程中的用户数据平滑演进问题,采用多场景对比分析方法,结合真实的5G SA网络的规划、设计、部署演进经验,总结提出了一整套NSA向SA演进用户数据平滑演进方案。该方案已经在国内和国际运营商的5G SA网络中得到了很好的验证。     

5G核心网演进需求及关键技术

5G商用进程已开启,5G核心网架构和关键技术也已基本确定;然而,为了更好地使能垂直行业、更快地实现5G业务部署和更高效地运维,5G核心网还需要持续优化和演进。5G核心网的持续演进将围绕确定网络、智能网络和灵动网络3方面实现。网络切片、边缘计算和应用的服务化架构也在持续优化。垂直行业引入非公开网络(NPN)、5G行业局域网(LAN)和5G时间敏感网络(TSN),以及网络数据分析功能(NWDAF)、网络人工智能(AI)等关键技术。这些技术将进一步促进5G核心网的发展。