G網(wǎng)絡架構(gòu)設計白皮書

1、mi-目錄引言P15G網(wǎng)絡：挑戰(zhàn)與機遇P25G網(wǎng)絡架構(gòu)設計P45G網(wǎng)絡代表性效勞水平P85G網(wǎng)絡標準化建議P15總結(jié)和展望P17主要奉獻單位P18IMT-2021(5G)推進組于2021年2月由中國工業(yè)和信息化部、國家開展和改革委員會、科學技術部聯(lián)合推動成立,組織架構(gòu)基于原IMT-Advanced推進組,成員包括中國主要的運營商、制造商、高校和研究機構(gòu).推進組是聚合中國產(chǎn)學研用力 量、推動中國第五代移動通信技術研究和開展國際交流與合作的主要平臺引言隨著5g究的全面展開并逐步深入,業(yè)界就 5Gg景形成根本共識：面向增強的移動互聯(lián)網(wǎng)應 用場景,5巡供更高體驗速率和更大帶寬的接入 水平,支持解析度更

2、高、體驗更鮮活的多媒體內(nèi) 容；面向物聯(lián)網(wǎng)設備互聯(lián)場景,5Gg供更高連接密度時優(yōu)化的信令限制水平,支持大規(guī)模、低成 本、低能耗IoT設備的高效接入和治理；面向車 聯(lián)網(wǎng)、應急通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應用場 景,5巡供低時延和高可靠的信息交互水平,支 持互聯(lián)實體間高度實時、高度精密和高度平安的 業(yè)務協(xié)作.面對5GK致的體驗、效率和性能要求,以及 萬物互聯(lián)的愿景,網(wǎng)絡面臨全新的挑戰(zhàn)與機 遇.5GR絡將遵循網(wǎng)絡業(yè)務融合和按需效勞提供 的核心理念,引入更豐富的無線接入網(wǎng)拓撲,提 供更靈活的無線限制、業(yè)務感知和協(xié)議棧定制能 力；重構(gòu)網(wǎng)絡限制和轉(zhuǎn)發(fā)機制,改變單一管道和 固化的效勞模式；利用友好開放的信息根底

3、設施環(huán)境,為不同用戶和垂直行業(yè)提供高度可定制化 的網(wǎng)絡效勞,構(gòu)建資源全共享、功能易編排、業(yè) 務緊耦合的綜合信息化效勞使能平臺.5G國際標準化工作現(xiàn)已全面展開,需要盡 快細化5G網(wǎng)絡架構(gòu)設計方案并聚焦關鍵技術方 向,以指導后續(xù)產(chǎn)業(yè)開展.本白皮書從邏輯功能 和平臺部署的角度,以四維功能視圖的方式呈現(xiàn) 了新型5GR絡架構(gòu)設計,并提煉了網(wǎng)絡切片、移 動邊緣計算、按需重構(gòu)的移動網(wǎng)絡、以用戶為中 心的無線接入網(wǎng)和水平開放等 5GR絡代表性效勞 水平.白皮書最后提出了 5GR絡架構(gòu)和技術標準 化工作的推進建議.5弧絡:挑戰(zhàn)與機遇1 .極致性能指標帶來全面挑戰(zhàn)首先,為了滿足移動互聯(lián)網(wǎng)用戶極致的視頻及增強現(xiàn)實等

4、業(yè)務體驗需要,5G系統(tǒng)提出了隨時隨地提供100MbpsIGbp的體驗速率的指標要 求,甚至在500km的高速運動過程中,也要求 具備根本效勞水平和必要的業(yè)務連續(xù)性.第二,為了支持移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)場 景設備高效接入的要求,5G系統(tǒng)需同時滿足Tbps/krm勺流量密度和百萬 /kM連接密度要在高吞吐量和大連接場景下容易導致流量過載和 信令擁塞.第三,為了支持自動駕駛和工業(yè)限制等高度實時性要求的業(yè)務,5G系統(tǒng)需要在高可靠性前提下,滿足端到端毫秒級的極低時延要求.現(xiàn) 網(wǎng)中,端到端時延和業(yè)務中斷時間都在百毫秒量 級,與5GB寸延要求存在兩個數(shù)量級的差距,也難以滿足特定業(yè)務的可靠性和平安性要求極致效率U

5、極致性能可靠性連接密度全面網(wǎng)絡挑戰(zhàn)2 .網(wǎng)絡與業(yè)務融合觸發(fā)全新機遇豐富的5Gz用場景對網(wǎng)絡功能要求各異：從突 發(fā)事件到周期事件的資源分配；從自動駕駛到低移 動性終端的移動性治理；從工業(yè)限制到抄表業(yè)務的 時延要求等.面對如此多樣化的業(yè)務場景,5Gg出 的網(wǎng)絡與業(yè)務深度融合,按需提供效勞的新理念能 為信息產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)帶來全新的開展機遇.基于5M絡最后一公里的位置優(yōu)勢,互聯(lián)網(wǎng)應用效勞提供商能夠提供更具差異性的用戶體 驗.例如,基于網(wǎng)絡開放的位置區(qū)域、移動軌跡和 無線環(huán)境等上下文信息,AP唐昌夠篩選出更恰當?shù)?效勞參數(shù),提升客戶黏性；同時,利用網(wǎng)絡邊緣的 內(nèi)容緩存和計算水平,效勞提供商可以為指定用戶

6、 提供更優(yōu)質(zhì)的時延和帶寬效勞質(zhì)量保證,在競爭中 占得先機.基于5M絡端到端全覆蓋的根底設施優(yōu) 勢,以垂直行業(yè)為代表的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需求方可以獲 得更強大且更靈活的業(yè)務部署環(huán)境.依托強大的網(wǎng)管系統(tǒng),垂直行業(yè)能夠獲得對網(wǎng)內(nèi)終端和設備更豐 富的監(jiān)控和治理手段,全面掌控業(yè)務運行狀況；利 用功能高度可定制化和資源動態(tài)可調(diào)度的 5G®礎設 施水平,第三方業(yè)務需求方可以快捷的構(gòu)建數(shù)據(jù)安 全隔離和資源彈性伸縮的專用信息效勞平臺,從而 降低開發(fā)門檻.對于移動網(wǎng)絡運營商而言,5刎絡有助于進一 步開源節(jié)流.開源方面,5網(wǎng)絡突破當前封閉固化 的網(wǎng)絡效勞框架,全面開放根底設施、組網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)和 限制邏輯等網(wǎng)絡水平,構(gòu)建

7、綜合化信息效勞使能平 臺,為運營商引入新的效勞增長點.節(jié)流方面,按 需提供的網(wǎng)絡功能和根底設施資源有助于更好的節(jié) 能增效,降低單位流量的建設與運營本錢.需要指出的是,隨著移動網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)在業(yè)務 方面融合的不斷深入,兩者在技術方面也在相互滲透和影響.云計算、虛擬化、軟件化等互聯(lián)網(wǎng)技術 是5Gl絡架構(gòu)設計和平臺構(gòu)建的重要使能技術.圖2綜合化信息效勞使能平臺5弧絡架構(gòu)設計5GR絡架構(gòu)設計包括系統(tǒng)設計和組網(wǎng)設計兩 提供按需的接入、移動性和會話治理,支持精個方面.系統(tǒng)設計重點考慮邏輯功能實現(xiàn)以及不 細化資源管控和全面水平開放；轉(zhuǎn)發(fā)平面具備同功能之間的信息交互過程,構(gòu)建功能平面劃分 分布式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理

8、功能,提供更動態(tài)的更合理的統(tǒng)一的端到端網(wǎng)絡邏輯架構(gòu).組網(wǎng)設計 錨點設置,以及更豐富的業(yè)務鏈處理水平.聚焦設備平臺和網(wǎng)絡部署的實現(xiàn)方案,以充分發(fā)在整體邏輯架構(gòu)根底上,5GR絡采用模塊化揮基于SDN/NFV術的新型根底設施環(huán)境在組功能設計模式,并通過 功能組件'的組合,構(gòu)建網(wǎng)靈活性和平安性方面的潛力0滿足不同應用場景需求的專用邏輯網(wǎng)絡.5 Gl絡以1.5函統(tǒng)設計：邏輯視圖與功能視圖限制功能為核心,以網(wǎng)絡接入和轉(zhuǎn)發(fā)功能為根底資源,向上提供治理編排和網(wǎng)絡開放的效勞,形成三如圖3所示,5GR絡邏輯視圖由3個功能平面構(gòu)成：接入平面,限制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面.層網(wǎng)絡功能視圖,如圖4所示,其中:接入平面引入

9、多站點協(xié)作、多連接機制和多制式融合技術,構(gòu)建更靈活的接入網(wǎng)拓撲;限制平面基于可重構(gòu)的集中的網(wǎng)絡限制功能,網(wǎng)絡要中限制調(diào)度絡力放網(wǎng)能開限制 邏輯分布轉(zhuǎn)內(nèi)將存儲分發(fā)-1業(yè)務 使能芭 , E集中式分布式mesh數(shù)據(jù)中央圖3 5G網(wǎng)絡邏輯視圖治理編排層：由用戶數(shù)據(jù)、治理編排和水平 開放三局部功能組成.用戶數(shù)據(jù)功能存儲用戶簽 約、業(yè)務策略和網(wǎng)絡狀態(tài)等信息.治理編排功能 基于網(wǎng)絡功能虛擬化技術,實現(xiàn)網(wǎng)絡功能的按需 編排和網(wǎng)絡切片的按需創(chuàng)立.水平開放功能提供 對網(wǎng)絡信息的統(tǒng)一收集和封裝,并通過AP開放給第三方.網(wǎng)絡限制層：實現(xiàn)網(wǎng)絡限制功能重構(gòu)及模塊 化.主要的功能模塊包括：無線資源集中分配、 多接入統(tǒng)一管控

10、、移動性治理、會話治理、平安 治理和流量疏導等.上述功能組件按治理編排層的指示,在網(wǎng)絡限制層中進行組合,實現(xiàn)對資源 層的靈活調(diào)度.網(wǎng)絡資源層：包括接入側(cè)功能和網(wǎng)絡側(cè)功能.接入側(cè)包括中央單元( CU和分布單元(DU兩級功能單元,CU主要提供接入側(cè)的業(yè) 務會聚功能；DU主要為終端提供數(shù)據(jù)接入點, 包含射頻和局部信號處理功能.網(wǎng)絡側(cè)重點實現(xiàn) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、流量優(yōu)化和內(nèi)容效勞等功能.基于分 布式錨點和靈活的轉(zhuǎn)發(fā)路徑設置,數(shù)據(jù)包被引導 至相應的處理節(jié)點,實現(xiàn)高效轉(zhuǎn)發(fā)和豐富的數(shù)據(jù) 處理,如深度包檢測,內(nèi)容計費和流量壓縮等.開放接口開放接口網(wǎng)絡資源層分布接入接入會聚數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)處理i 圖4 5G網(wǎng)絡功能視圖2.

11、5班網(wǎng)設計：平臺視圖與組網(wǎng)視圖5G根底設施平臺將更多的選擇由基于通用硬件架構(gòu)的數(shù)據(jù)中央構(gòu)成支持5GR絡的高性能轉(zhuǎn)發(fā)要求和電信級的治理要求,并以網(wǎng)絡切片為實例,實現(xiàn)移動網(wǎng)絡的定制化部署.線接入方案,并能完成接入網(wǎng)邏輯實體的實時動態(tài)的功能遷移和資源伸縮.利用網(wǎng)絡虛擬化技術,可以實現(xiàn) RAM部各功能實體動態(tài)無縫連接,便于配置客戶所需的接入網(wǎng)邊緣業(yè)務模式.另外,針對RAhM加速器資源配置和虛擬化平臺間高速大帶寬信息交互水平的特殊要求,虛擬化引入SDN/NFV術如圖5所示,5G®件平臺支持虛擬化資源的動態(tài)配置和高效調(diào)度,治理與編排技術需要進行相應的擴展.廣域網(wǎng)層面,NF斕排器可實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中央的

12、SDN/NF玻術融合將提升 5G進一步組大在網(wǎng)的水平：NFV&術實現(xiàn)底層物理資源到虛擬功能部署和資源調(diào)度,SDN空制器負責不同層級化資源的映射,構(gòu)造虛擬機VM,加載網(wǎng)數(shù)據(jù)中央之間的廣域互連.城域網(wǎng)以下可部署單個數(shù)據(jù)中央切片3_"心蜘都使用統(tǒng)一的NFV根底設絡邏輯功能VN肝牌以化系統(tǒng)實現(xiàn)對虛擬切片1化根底設廟平搟獴管摘褥Il 5G施層,實現(xiàn)軟硬件解耦,利資源喳噌重配VNFVNFVNF置；SDNti術貝惻琳 /4據(jù)中央內(nèi)部的資源調(diào)度.根底設施平臺康椒存儲NFV/SDN術在接入網(wǎng)平臺的應用懸業(yè)界代機間的邏輯喈,構(gòu)I排虛擬網(wǎng)絡建承載信令和數(shù)據(jù)流的通路.最終覺現(xiàn)整入網(wǎng).；VIMISD晦

13、制器物理網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中央聚焦探索的重要方向.利用平臺虛擬化技術,可 和核心網(wǎng)項能單元動態(tài)連接,配置端到端的業(yè)以在同一基站平臺上同時承載多個不同類型的無務鏈,實現(xiàn)靈活組網(wǎng).圖5 5G網(wǎng)絡平臺視圖如圖6所示,一般來說,5G組網(wǎng)功能元素可 分為四個層次：中央級：以限制、治理和調(diào)度職能為核 心,例如虛擬化功能編排、廣域數(shù)據(jù)中央互連和 BOS朦統(tǒng)等,可按需部署于全國節(jié)點,實現(xiàn)網(wǎng) 絡總體的監(jiān)控和維護.會聚級：主要包括限制面網(wǎng)絡功能,例如移 動性治理、會話治理、用戶數(shù)據(jù)和策略等.可按 需部署于省分一級網(wǎng)絡.區(qū)域級：主要功能包括數(shù)據(jù)面網(wǎng)關功能,重 點承載業(yè)務數(shù)據(jù)流,可部署于地市一級.移動邊 緣計算功能、業(yè)務鏈功

14、能和局部限制面網(wǎng)絡功能 也可以下沉到這一級.接入級：包含無線接入網(wǎng)的 .味口 D必能,CUM部署在回傳網(wǎng)絡的接入層或者會聚層；DU部署在用戶近端.CM DU可通過增強的低時延 傳輸網(wǎng)絡實現(xiàn)多點協(xié)作化功能,支持別離或一體 化站點的靈活組網(wǎng).借助于模塊化的功能設計和高效的NFV/SDW臺.在5G組網(wǎng)實現(xiàn)中,上述組網(wǎng)功能元素 部署位置無需與實際地理位置嚴格綁定,而是可 以根據(jù)每個運營商的網(wǎng)絡規(guī)劃、業(yè)務需求、流量 優(yōu)化、用戶體驗和傳輸本錢等因素綜合考慮,對 不同層級的功能加以靈活整合,實現(xiàn)多數(shù)據(jù)中央 和跨地理區(qū)域的功能部署.接入?yún)R策點(cu)無蟠源治理 網(wǎng)關 VNFMV1M會聚層DC加第據(jù)虛擬展通用理

15、件通用通件資薄池5DN限制表VNFMV1M處用油Orchestra tor圖6 5G網(wǎng)絡組網(wǎng)視圖5G網(wǎng)絡代表性效勞水平與4G時期相比,5G網(wǎng)絡效勞具備更貼近用 戶需求、定制化水平進一步提升、網(wǎng)絡與業(yè)務深 度融合以及效勞更友好等特征,其中代表性的網(wǎng) 絡效勞水平包括：網(wǎng)絡切片、移動邊緣計算、按 需重構(gòu)的移動網(wǎng)絡、以用戶為中央的無線接入網(wǎng) 和網(wǎng)絡水平開放.網(wǎng)絡切片網(wǎng)絡切片是網(wǎng)絡功能虛擬化NFV應用于1實 例 編排J 運 行 管 理5Gt段的關鍵特征.一個網(wǎng)絡切片將構(gòu)成一個端到端的邏輯網(wǎng)絡,按切片需求方的需求靈活地提構(gòu) 供一種或多種網(wǎng)絡效勞.圖7所示的網(wǎng)絡切片架構(gòu)主要包括切片治理和切片選擇兩項功能.切

16、片治理功能有機串聯(lián)商務運營、虛擬化資源平臺和網(wǎng)管系統(tǒng),為不同切片需求方如垂直 行業(yè)用戶、虛擬運營商和企業(yè)用戶等提供平安 隔離、高度自控的專用邏輯網(wǎng)絡.切片治理功能 包含三個階段：1商務設計階段：在這一階段,切片需求方利用切片治理功能提供的模板和編輯工具,設定切片的相關參數(shù),包括網(wǎng)絡拓撲、功能組件、交切片選擇功能專用功能專用功能專用功能圖7網(wǎng)絡切片架維護維護,主要包括資源的動態(tài)伸縮,切片功能的增加、刪除和更新,以及告警故障處理等.-切片選擇功能實現(xiàn)用戶終端與網(wǎng)絡切片間的接入映射.切片選擇功能綜合業(yè)務簽約和功能特性等5種因素,為用戶終端提供適宜的切片接入 選擇.用戶終端可以分別接入不同切片,也可以

17、 同時接入多個切片.用戶同時接入多切片的場景形成兩種切片架構(gòu)變體：獨立架構(gòu)：不同切片在邏輯資源和邏輯功能上完全隔離,只在物理資源上共享,每個切2陜例編排階段：切片治理功能將切片描述片包含完整的限制面和用戶面功能；文件發(fā)送到NFWANO能實現(xiàn)切片的實例化,共享架構(gòu)：在多個切片間共享局部的網(wǎng)絡功并通過與切片之間的接口下發(fā)網(wǎng)元功能配置,發(fā)起能.一般而言,考慮到終端實現(xiàn)復雜度,可 連通性測試,最終完成切片向運行態(tài)的遷移.對移動性治理等終端粒度的限制面功能進行3運行治理階段：在運行態(tài)下,切片所有者可共享,而業(yè)務粒度的限制和轉(zhuǎn)發(fā)功能那么為各 通過切片治理功能對己方切片進行實時監(jiān)控和動態(tài)切片的獨立功能,實現(xiàn)

18、特定的效勞.8移動邊緣計算移動邊緣計算(MEC, Mobile EdgeComputing改變4G系統(tǒng)中網(wǎng)絡與業(yè)務別離 的狀態(tài),將業(yè)務平臺下沉到網(wǎng)絡邊緣,為移動 用戶就近提供業(yè)務計算和數(shù)據(jù)緩存水平,實現(xiàn) 網(wǎng)絡從接入管道向信息化效勞使能平臺的關鍵 跨越,是5G的代表性水平.如圖 8所示, 核心功能主要包括：1應用和內(nèi)容進管道.MEC可與網(wǎng)關功能聯(lián)合部署,構(gòu)建靈活分布的效勞體系.特別 針對本地化、低時延和高帶寬要求的業(yè)務,如 移動辦公、車聯(lián)網(wǎng)、4K-8儂頻等,提供優(yōu)化的效勞運行環(huán)境.2勵態(tài)業(yè)務鏈功能.MEC功能并不限于簡單的就近緩存和業(yè)務效勞器下沉,而且隨著圖8 5G網(wǎng)絡MECM構(gòu)遠端網(wǎng)絡MT-計

19、算節(jié)點與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的融合,在限制面功能的集中調(diào)度下,實現(xiàn)動態(tài)業(yè)務鏈(Service Chain)技術,靈活限制業(yè)務數(shù)據(jù)流在應用間路由,提 供創(chuàng)新的應用網(wǎng)內(nèi)聚合模式.3股制平面輔助功能.MEC可以和移動MEC 性治理、會話治理等限制功能結(jié)合,進一步優(yōu)化效勞水平.例如,隨用戶移動過程實現(xiàn)應用 效勞器的遷移和業(yè)務鏈路徑重選；獲取網(wǎng)絡負荷、應用SLA和用戶等級等參數(shù)對本地效勞進 行靈活的優(yōu)化限制等.移動邊緣計算功能部署方式非常靈活,即 可以選擇集中部署,與用戶面設備耦合,提供 增強型網(wǎng)關功能,也可以分布式的部署在不同 位置,通過集中調(diào)度實現(xiàn)效勞水平.按需定制的移動網(wǎng)絡與4點動互聯(lián)網(wǎng)相對單一的應用模式不同

20、,5G網(wǎng)絡的效勞對象是海量豐富類型的終端和應 用,其報文結(jié)構(gòu)、會話類型、移動規(guī)律和平安性需 求都不盡相同,網(wǎng)絡必須針對不同應用場景的效勞 需求引入不同的功能設計.因此,可以說網(wǎng)絡限制 功能按需重構(gòu),是5喇絡標志性效勞水平之一.按需的會話治理按需的會話治理是指 5GR絡會話治理功能可 以根據(jù)不同終端屬性、用戶類別和業(yè)務特征,靈 活的配置連接類型、錨點位置和業(yè)務連續(xù)性水平 等參數(shù).例如,4切針對互聯(lián)網(wǎng)應用的 永久在 線'連接將成為58話的一個選項.用戶可以根據(jù)業(yè)務特征選擇連接類型,例 如,選擇支持互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的IP連接；利用信令面通道實現(xiàn)無連接的物聯(lián)網(wǎng)小數(shù)據(jù)傳輸；或為特 定業(yè)務定制Non-I

21、的專用會話類型.用戶可以根據(jù)傳輸要求選擇會話錨點的位 置和設置轉(zhuǎn)發(fā)路徑.對移動性和業(yè)務連續(xù)性要 求高的業(yè)務,網(wǎng)絡可以選擇網(wǎng)絡中央位置的錨 點和隧道機制,對于實時性要求高的交互類業(yè) 務那么可以選擇錨點下沉,就近轉(zhuǎn)發(fā)；對轉(zhuǎn)發(fā)路 徑動態(tài)性較強的業(yè)務那么可以引入SDNB制實現(xiàn)連接的靈活編程.按需的移動性治理網(wǎng)絡側(cè)移動性治理包括在激活態(tài)維護會 話的連續(xù)性和空閑態(tài)保證用戶的可達性.通 過對激活和空閑兩種狀態(tài)下移動性功能的分 級和組合,根據(jù)終端的移動模型和其所用業(yè) 務特征,有針對性的為終端提供相應的移動 性治理機制.例如,針對海量的物聯(lián)網(wǎng)傳感終端無移動 性、本錢敏感和高節(jié)能的要求,網(wǎng)絡可選擇不 檢測空閑態(tài)傳

22、感器終端是否可達,只在終端主 動結(jié)束休眠和網(wǎng)絡聯(lián)系的時候,才能發(fā)送上下 行數(shù)據(jù),從而有效的節(jié)約電量.在激活態(tài),網(wǎng)絡可以簡化狀態(tài)維護和會話治理機制,大大降低終端的本錢.止匕外,網(wǎng)絡還可以根據(jù)條件變化動態(tài)調(diào)整終端的移動性治理等級.例如對一些垂直行 業(yè)應用,在特定工作區(qū)域內(nèi)可以為終端提供 高移動性等級,來保證業(yè)務連續(xù)性和快速尋呼響應,在離開該區(qū)域后,網(wǎng)絡動態(tài)將終端 移動性要求調(diào)到低水平,提升節(jié)能效率.按需的平安功能5G為不同行業(yè)提供差異化業(yè)務,需要提供滿足各項差異化平安要求的完整性平安性方案.例如,5G平安需要為移動互聯(lián)網(wǎng)場景提供高效、統(tǒng)一兼容的移動性平安治理機制,5G安全需要為IoT場景提供更加靈

23、活開放的認證架構(gòu)和認證方式,支持新的終端身份治理水平； 5G 平安要為網(wǎng)絡根底設施提供平安保證,為虛擬 化組網(wǎng)、多租戶多切片共享等新型網(wǎng)絡環(huán)境提供平安隔離和防護功能.限制面按需重構(gòu)限制面重構(gòu)重新定義限制面網(wǎng)絡功能, 實現(xiàn)網(wǎng)絡功能模塊化,降低網(wǎng)絡功能之間交互 復雜性,實現(xiàn)自動化的發(fā)現(xiàn)和連接,通過網(wǎng)絡 功能的按需配置和定制,滿足業(yè)務的多樣化需 求.如圖9所示,限制面按需重構(gòu)具備以下功能 特征：接口中立：網(wǎng)絡功能之間的接口和消息應該 盡量重用,通過相同的接口消息向其它網(wǎng)絡功能 調(diào)用者提供效勞,將多個耦合接口轉(zhuǎn)變?yōu)閱我唤?口從而減少了接口數(shù)量.網(wǎng)絡功能之間的通信應10該和網(wǎng)絡功能的部署位置無關.融合網(wǎng)

24、絡數(shù)據(jù)庫：用戶簽約數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡配 置數(shù)據(jù)和運營商策略等需要集中存儲,便于網(wǎng) 絡功能組件之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享.網(wǎng)絡功能 采用統(tǒng)一接口訪問融合網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫,減少信令 交互.限制面交互功能：負責實現(xiàn)與外部網(wǎng)元或 者功能間的信息交互.收到外部信令后,該功 能模塊查找對應的網(wǎng)絡功能,并將信令導向這 組網(wǎng)絡功能的入口,處理完成后結(jié)果將通過交 互功能單元回送到外部網(wǎng)元和功能.網(wǎng)絡組件集中治理：負責網(wǎng)絡功能部署后 的網(wǎng)絡功能注冊,網(wǎng)絡功能的發(fā)現(xiàn)和網(wǎng)絡功能 的狀態(tài)檢測等.圖9按需定制的移動網(wǎng)絡以用戶為中央的無線接入網(wǎng)5G無線接入網(wǎng)改變了傳統(tǒng)以基站為中央的設 計思路,突出 網(wǎng)隨人動新要求,具體水平包 括：靈活的無線限

25、制、無線智能感知和業(yè)務優(yōu)化、 接入網(wǎng)協(xié)議定制化部署,如圖1*示. 靈活的無線限制根據(jù)網(wǎng)隨人動的接入網(wǎng)設計理念,通過限制和簡潔健壯的鏈路治理機制.通過將UE的上下文和無線通信鏈路與為該U嗽供無線傳輸資源的小區(qū)解耦,5GK型接入網(wǎng)協(xié)議棧直接以UE 為單位治理無線通信鏈路和上下文,并將為該UE勺效勞小區(qū)作為一種空口無線資 源一男、區(qū)域,靈活地與時域、頻域 網(wǎng)域和空域重新定義信令功能和限制流程實現(xiàn)高效靈活的空口等進行四維無線資源的系統(tǒng)調(diào)度.系統(tǒng)每次進行資源授權時,在確定 UE1用的空口傳輸時間時 域之后,首先確定 UE1用的小區(qū)小區(qū)域, 在確定可用的小區(qū)后,再確定 UES這些可用的小 區(qū)內(nèi)的頻率域 曬

26、域劭率域,以及天線選擇的空 間域無線資源.協(xié)議棧功能可根據(jù) UE寸空口信道 質(zhì)量的要求,對效勞于 UE勺多種不同的物理層空 口傳輸技術進行靈活限制. 無線智能感知和業(yè)務優(yōu)化為了更充分的利用無線信道資源,可以通過 引入接入網(wǎng)和應用效勞器的雙向交互,實現(xiàn)無線信道與業(yè)務的動態(tài)匹配.雙向交互表達在,一方 面接入網(wǎng)可以向應用效勞器提供接入網(wǎng)絡狀態(tài)信 息,比方當前效勞用戶可用的吞吐量信息,從而對應效勞器進行速率估計和應用速率適配；另一 方面,應用效勞器可以向接入網(wǎng)絡傳遞相關應用 信息,比方視頻加速請求信息,接入網(wǎng)可以提供 效勞適配,進行效勞等級動態(tài)升級.通過無線智能感知功能增強,能夠提升業(yè)務感知和路由決策

27、 的效率,能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務的靈活分發(fā)和跨網(wǎng)關平滑 的業(yè)務遷移.智能運營上下文小區(qū)般RRM用戶皴RRM 跨區(qū)協(xié)作 感知與優(yōu)化中央單元傳輸網(wǎng)絡翳定制化協(xié)議圖10以用戶為中央的無線接入網(wǎng)Tat- 接入網(wǎng)協(xié)議定制化部署進一步地,在無線智能感知的根底上,接入 網(wǎng)協(xié)議?？梢葬槍I(yè)務需求類型提供差異化的配 置,即軟件定義協(xié)議技術.軟件定義協(xié)議技術通過動態(tài)定義的適配不 同業(yè)務需求的協(xié)議棧功能集合,為多樣化的業(yè)務 場景提供差異化效勞,使得單個接入網(wǎng)物理節(jié)點 能充分滿足多種業(yè)務的接入需求.當業(yè)務流到達 時,接入網(wǎng)首先對業(yè)務流進行識別,并將其導向到相應的協(xié)議棧功能集合進行處理.例如,RAN根據(jù)業(yè)務的不同場景需求和差異化

28、特性采用不同 的協(xié)議棧功能集合,針對自動駕駛高實時性/移動性要求場景,其協(xié)議棧功能集合需要支持專用 的移動性治理功能和承載治理功能,同時可以通 過簡化局部協(xié)議棧功能(例如,健壯性包頭壓縮 ROHC以減少時延；而針對百萬/kn2連接密度 的固定物聯(lián)網(wǎng)設備接入場景,移動性治理功能可 以裁剪.Qo字口計費等功能的統(tǒng)一調(diào)用.基于虛擬化的基石設施平臺,5G網(wǎng)絡水平開放平臺優(yōu)化了根底設施資源的管控和調(diào)度水平現(xiàn)有網(wǎng)絡剛性硬件環(huán)境和規(guī)劃部署方式 無法滿足不同垂直行業(yè)對網(wǎng)絡功能、資源和組 網(wǎng)方式差異化的需求.通過水平開放平臺與虛 擬化MANO*能對接,5G網(wǎng)絡可將虛擬化管理及編排水平 等新型 網(wǎng)絡水平對外開放.

29、調(diào) 用NFVOa能,開放運營商網(wǎng)絡規(guī)劃、網(wǎng)絡部 署、更新及擴縮容等網(wǎng)絡編排水平,允許第三方可動態(tài)定制的網(wǎng)絡；通過VNFMI供對虛擬網(wǎng)元生命周期治理功能,實現(xiàn)網(wǎng)元功能的定制 化治理；通過 VIM開放對根底設施平臺虛擬化 CPU內(nèi)存/網(wǎng)絡資源的治理,能實現(xiàn)網(wǎng)絡虛擬 化資源與硬件資源的統(tǒng)一調(diào)度.基于網(wǎng)絡邊緣計算平臺,5G網(wǎng)絡水平開放平臺提供第三方業(yè)務運營的管控水平網(wǎng)絡水平開放用戶體驗優(yōu)化和新型商業(yè)模式探索,是移動網(wǎng)絡開展永恒的課題.5G網(wǎng)絡水平開放框架旨在實現(xiàn)面向第三方的網(wǎng)絡友好化和網(wǎng)絡管道智能 化,將使應用能充分利用網(wǎng)絡水平,實現(xiàn)更好的 用戶體驗和應用創(chuàng)新；同時實現(xiàn)應用與網(wǎng)絡的良 好互動,優(yōu)化網(wǎng)絡

30、資源配置和流量治理.其主要 特性包括：基于限制轉(zhuǎn)發(fā)功能別離的架構(gòu)原那么,5G網(wǎng)絡水平開放平臺實現(xiàn)了對集中部署的限制面功能的 統(tǒng)一調(diào)用4GR絡采用 不同功能、各自開放水平開 放架構(gòu),網(wǎng)元限制功能分布在全網(wǎng)不同網(wǎng)元上, 水平開放平臺南向需維護多種協(xié)議接口,導致支 持水平開放的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)異常復雜,部署難度大, 用戶體驗不友好.5G網(wǎng)絡限制功能邏輯集中并 中央部署,與水平開放平臺間實現(xiàn)簡單化的統(tǒng)一 接口,實現(xiàn)第三方對網(wǎng)絡功能如移動性、會話、5GR絡通過開放業(yè)務運營水平,引導第三方等,提升終端用戶的效勞體驗.將業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)存儲部署在運營商網(wǎng)絡內(nèi)更靠最后,也是不容無視的一點,5G網(wǎng)絡實時產(chǎn)近用戶的位置,使

31、得第三方在獲得高性能時延 生海量的用戶、業(yè)務、網(wǎng)絡相關的統(tǒng)計信息和數(shù)保證與連接效勞和高可靠的業(yè)務部署環(huán)境,降 據(jù),是大數(shù)據(jù)分析的重要數(shù)據(jù)來源,水平開放平臺低業(yè)務開發(fā)門檻的同時,可以更便捷的獲取并利與大數(shù)據(jù)分析中央進行對接與聯(lián)動,對5GR絡數(shù)用網(wǎng)絡運行信息,例如用戶移動軌跡、小區(qū)負載 據(jù)進行更詳細的分析,充分開掘其蘊藏的價值.外部需求方互聯(lián)網(wǎng) APP垂直行業(yè)等開放接口應用安裝網(wǎng)絡數(shù)據(jù)網(wǎng)絡資源伸縮擁塞限制網(wǎng)絡選擇圖115G水平開放平臺145弧 絡標準化建議5G網(wǎng)絡相關標準化工作主要涉及3GPPSA2 RAN2, RAN等個工作組.核心網(wǎng)方面,3GPPSA史經(jīng)成立NextGen研究工程(3GPPTR23.799,負責 Rel-14段白5 5G網(wǎng)絡架構(gòu)標準化研究,整體5G網(wǎng)絡架構(gòu)«標準化工作預計將通過Rel-14/15/倍多個版本完成.IMT-2021議3GPPE 5GK心網(wǎng)標準化方面未來重點推進以下工作：在Rel-1研究階段聚焦 5G新型網(wǎng)絡架構(gòu)的 功能特性,優(yōu)先推進網(wǎng)絡切片、功能重構(gòu)、MEC水平開放、新型接口和協(xié)議、以及控制和轉(zhuǎn)發(fā)別離等技術的標準化研究.Rel-15啟動網(wǎng)絡架構(gòu)標準化工作,重點完 成根底架構(gòu)和關鍵技術特性方