深度解析5G核心网建设难点和挑战

虽说网络切片的使用可以极大地改善网络性能和服务质量，但是网络切片的数量设置是一个重要的问题，不能对每个服务都设置不同的切片。切片数量太多会使得维护和管理变得困难，数量太少又可能导致一个简单的使用案例需要用到两个及以上的切片来达到其需求。5G切片到底能切到什么程度，目前行业尚未达成共识。

运营商目前主要有两种选择：一是基于目前的套餐模式，推出企业可选的网络服务;二是像企业网市场一样，推出端到端的定制化网络切片。这里面的矛盾在于，简单切片依旧会带来网络浪费，且很难满足千行万业的垂直需求。而过分精细的切片网络，会带来定制化成本和运营成本的激增。更现实的模式，很可能是运营商提供基础的专网切片，然后行业代理和解决方案提供商再进行进一步的定制化服务，来满足具体的企业网络需求。而这也就意味着众多新的产业链将要在5G产业大背景下被创造出来，垂直行业的网络与技术整合型服务商，可能成为5G下一个新商业风口。同时，切片网络模式还带来了运营和管理方面的挑战。企业如何运维自己购买的切片网络，如何处理网络与云计算、IT系统间的关系，这或许也将带来新的市场动力，需要一些全新角色或者服务去填补这些空白。

无论是传统企业应用5G切片，还是5G切片背景下出现的新行业，今天大多还都处在行业设想当中，必须有人去推动这些设想的落地，一步步驱动5G走向广泛的行业市场。在面对业务分流挑战时，网络切片面临如下难点。

• 网络切片结构：虽然标准很好地定义了8个应用场景系列，但仍存在很多尚未分类的场景，因此在性能评估标准方面的切片划分的粒度如何确定仍然是一个需要解决的问题。
• 网络切片选择：一个用户可能会使用一个或者多个切片，如何选择合适的切片也是一个基本的问题。
• 网络切片转换：漫游场景下，本地网络切片不能支持用户接入网络，就会造成用户网络中断，一个可能的解决方案是将用户转换到默认切片下，但是在切片转换过程中如何保持IP会话的连通性、侦测转换时机的任务应该交给用户终端还是交给网络，这都是尚待解决的问题。
• 用户状态维持：用户的状态信息可能会在多个切片中传递，如何管理用户状态也是一个关键问题。
• 新功能的确定：为了支持一些如无人驾驶等的新式服务，当前的EPC功能可能并不能够满足，因此需要定义新的功能以及涉及的消息格式和处理程序。

核心网的改造和重构

如果说5G拉开了运营商数字化转型的大幕，那对网络端的改造无疑是最为重要的部分。不管是OTT挑战、拓展垂直行业还是增加业务收入的压力，基于传统架构构建的4G EPC核心网(NSA，非独立组网)来部署5G已无法满足需求，具备快速定制、基于切片的运营、高度自动化的智能运维成为5G时代网络必备的新能力。因此，以虚拟化(云化)技术为基础，面向业务，基于SBA架构的5GC核心网(SA，独立组网)部署5G目标网络架构，成为全球领先运营商的战略目标和5G商用总体需求。

核心网的改造和重构主要体现在4个方面：一是基于SDN/NFV，使能运营商网络重构;二是采用SBA和云原生架构，使能网络功能敏捷;三是端到端网络切片技术，使能垂直行业发展;四是以DevOps+AI为手段构建Zero Touch运维，使能网络运维自动化。

跟原有网络相比，5GC新核心网建设面临网络部署、网络功能、新业务开展、多制式共存四大挑战。

针对5G，3GPP在R15规范中提出了SA和NSA架构要求，采用NSA Option 3架构部署5G，因核心网还是沿用传统的4G EPC核心网，架构和功能并没有太大变化，可以基于传统EPC升级或者新建虚拟化EPC来支持NSA，虽然具备快速商用优势，但后续向SA网络演进存在比较大的挑战：一是NSA会带来较大的新增商务成本，涉及现网升级和工程改造，后续改造为SA，涉及二次改造成本;二是先NSA后升级到SA会面临终端切换难、改造难两大挑战。

随着商用时间的逼近，5G网络已经到了发展的关键时期，中国移动提出了5G网络架构三大设计原则，首先是从刚性到软性，也就是从固态网络到动态网络，实现网络资源虚拟化、网络功能的解耦和服务化。其次是移动网络IP化、互联网化，也就是实现与IT网络互通融合，引入互联网技术，优化网络设计。最后是集中化智能和分布化处理，集中化智能——功能集中化，为垂直行业提供个性化增值服务，并分布化处理——移动网络功能靠近用户，提高网络吞吐量，降低时延。以SDN/NFV技术实现网络云化，加上微服务设计，这意味着5G网络真正走向开放化、服务化、软件化，有利于实现5G与垂直行业融合发展。

从目前现网情况来看，最有可能的两条演进路线如下。

• 路线1：LTE/EPC->Option3X->Option4-> Option 2
• 路线2：LTE/EPC->Option3X->Option4-> Option 7X-> Option 2

NSA选用Option3x，以实现快速部署NR，5G的核心网部署之后，如果NR覆盖好，则跳过Option7x，如果NR覆盖不好，则使用Option7x过度，LTE继续做锚点。

无论采用哪种方式，演进的基本思路都是以LTE为基础，逐步引入5G RAN和NGC，部署初期以双连接为主，LTE用于保证覆盖和切换，热点地区部署5G基站，提高系统的容量和吞吐率，最后逐步演进，直到全面进入5G时代。

总结

移动通信是国家关键网络基础设施，是推动国民经济发展、提升信息化水平的重要引擎，5G的快速部署将助力工业互联网、智能制造、现代农业、智慧城市等方面的发展进程，但5G网络建设存在诸多困难，需要政府、运营商、通信基础设施单位、设备制造商等多方配合，才能实现快速高效建网的目的。

应该说，以NFV/SDN技术为代表的网络转型，已经成为行业共识，不仅运营商在有条不紊地推进，大多数设备厂商也积极拥抱，成为网络转型的重要推动力。即将商用的5G网络就与NFV/SDN息息相关。尤其是核心网，网络架构决定网络竞争力，一旦网络确定很难调整架构。作为电信网络控制中心的核心网，在网络中是大脑，5G海量终端、超低时延和超高带宽等这些需求都需要核心网快速做出响应和处理，需要“头脑聪明”的新核心网。

（编辑：济南站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!