5g网络架构_【5G网络架构】系列之五：5G核心网向toB演进

编者按&＃xff1a;前面推文小编简要介绍了移动通信核心网的发展历程&＃xff0c;以及变得“妈都不认识了”5G核心网。然而&＃xff0c;to B业务才是5G的核心业务&＃xff0c;本期我们看下5G核心网是如何向to B业务演进的。

根据3GPP标准组织定义&＃xff0c;5G网络的大脑——核心网发生了空前变化。首先&＃xff0c;5G核心网原生支持控制面和用户面彻底分离&＃xff0c;使得用户面UPF可灵活下沉&＃xff0c;与边缘计算(MEC)一起分布式部署于更靠近用户和数据源的位置&＃xff0c;从而可降低网络时延&＃xff0c;提升业务体验&＃xff0c;并推动行业应用创新。其次&＃xff0c;5G核心网采用了基于服务的架构(SBA)&＃xff0c;借鉴了IT领域的微服务概念&＃xff0c;从而可充分利用云平台设施弹性敏捷地部署网络和业务&＃xff0c;从容应对各行各业的多样化、差异化业务需求。基于以上变化&＃xff0c;5G才能发挥其最大价值——帮助运营商将业务范围从2C拓展到2B。

图 5G核心网组成

那么5G要走进各行各业&＃xff0c;在实际部署过程中核心网将如何演进呢&＃xff1f;

• UPF部署方案

UPF作为5G核心网的重要网络功能&＃xff0c;与控制面彻底分离后&＃xff0c;可下沉部署于更接近数据源的边缘DC、区域DC、园区、工厂等位置&＃xff0c;从而可使能5G网络切片&＃xff0c;催生大量低时延、高可靠诉求的行业应用。UPF在5G向垂直行业扩展中扮演着至关重要的角色&＃xff0c;它是5G和垂直行业的连接点。UPF负责将边缘网络的流量分发导流到MEC业务系统&＃xff0c;逻辑上UPF与MEC业务系统是分离、松耦合的&＃xff0c;实际建设时对于MEC与UPF是否合设集成部署与统一承载存在以下多种方案&＃xff1a;

1. MEC与UPF集成部署&＃xff0c;基于ICT综合边缘云统一承载&＃xff1a;建设包括UPF在内的统一MEC系统&＃xff0c;MEC系统的建设也通常被锁定在提供UPF的核心网厂家&＃xff0c;MEC业务系统与UPF共享NFV电信边缘云基础设施以及统一纳管&＃xff0c;节约部分投资&＃xff0c;另外靠近基站的边缘接入点资源比较紧张&＃xff0c;集成部署有利于资源的充分利用。
2. MEC与UPF分离部署&＃xff0c;基于不同的边缘云各自承载&＃xff1a;MEC业务系统与UPF分离部署&＃xff0c;支持分厂家建设&＃xff0c;支持引入IT厂家或者自研提供MEC业务系统&＃xff0c;并且UPF作为5G核心网元&＃xff0c;与承载自有及第三方业务应用的MEC业务系统物理隔离也有利于5G网络的安全保障。

3. MEC与UPF部分共享部署&＃xff1a;MEC业务系统分为CT类VNF与IT类App两大类业务服务&＃xff0c;其中CT类VNF与UPF统一承载集成部署&＃xff0c;IT类App独立部署。对于CT类业务服务共享NFV边缘云&＃xff0c;仍然由运营商网络运维部门负责统一运营管理。同时独立建设IT边缘云&＃xff0c;满足IT类边缘业务灵活性&＃xff0c;这部分IT边缘云可以考虑由运营商负责公有云的部门统一集约运营。 

• 增强云化&＃xff0c;建设高性能的5G网络

网络云化演进之路经历了传统物理网元&＃xff0c;网络功能虚拟化(NFV)&＃xff0c;云化部署&＃xff0c;云原生四个阶段。传统物理网元软硬件垂直一体化&＃xff0c;是紧耦合的黑盒式设计&＃xff0c;业务开发周期长&＃xff0c;扩展性受限&＃xff0c;升级改造受制于单一设备制造商&＃xff0c;且资源不能共享&＃xff0c;业务难融合。第二阶段的网络功能虚拟化从传统物理网元中解耦出了网络功能软件&＃xff0c;使之能运行于通用的硬件平台之上。但解耦后的网络功能软件依然是“大块头“的单体式架构&＃xff0c;无法充分利用云环境的灵活性。为此&＃xff0c;业界提出了基于云原生的设计原则&＃xff0c;将网络功能软件进一步分解为细粒度的功能模块&＃xff0c;并通过开放API接口来实现集成&＃xff0c;从而可提升应用开发的整体敏捷性和弹性。 

• 网络智能化

5G网络切片从一张网络基础设施上按需 “切”出多个相互隔离的、SLA可保障的虚拟专网&＃xff0c;为各行各业的多样化业务需求提供定制化、差异化服务&＃xff0c;实现5G to B应用。这对于运营商乃至整个电信业而言&＃xff0c;网络架构与商业模式都将发生空前改变&＃xff0c;随之对网络运营、运维模式也提出了全新的挑战和要求&＃xff0c;包括&＃xff1a;1)组网复杂&＃xff1a;2/3/4/5G/Wi-Fi/固网多网络共存&＃xff0c;分布式边缘DC内IT与CT设备共存&＃xff1b;2)数据量庞大&＃xff1a;5G万物智联时代将收集、传输、处理和应用海量数据&＃xff1b;3)业务、场景多样&＃xff1b;4)网络和业务更灵活。针对这些挑战&＃xff0c;传统人工运维方式已不能满足5G时代的新要求&＃xff0c;网络迈向智能化、自动化是必然趋势。

基于虚拟化、智能化的设计理念&＃xff0c; 5G网络智能化产品可以帮助运营商应对网络云化和软件化趋势下的业务快速上线、网络规划优化、网络稳定运行、客户感知和体验管理等挑战。人工智能、机器学习平台和BSS/OSS协同&＃xff0c;可助力运营商大幅提高运维/ 运营工作效率&＃xff0c;降低to B运营/运维支出。

行业应用&＃xff0c;5G to B业务&＃xff0c;核心网是重中之重。未来&＃xff0c;5G核心网Open UPF&＃xff0c;边缘计算&＃xff0c;网络云化、智能化&＃xff0c;是实现高效的5G核心网使能千行百业数字化的关键。‍