5G核心網(wǎng)技術(shù)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,正文標(biāo)題,黑體,/Arial(,加粗,),中興藍(lán),(0/102/255),左對(duì)齊,24,28,號(hào),正文,宋體,/Arial,黑色,1620,號(hào),五級(jí)項(xiàng)目符號(hào),右上角,設(shè)置運(yùn)營(yíng)商,Logo,222,219,222,255,154,0,49,162,2

2、06,123,195,24,206,162,74,206,207,206,0,102,255,二級(jí)目錄標(biāo)題,楷體,GB2312(,加粗,),Arial(,加粗,),紅色,/,黑色,24,28,號(hào),單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,正文標(biāo)題,黑體,/Arial(,加粗,),中興藍(lán),(0/102/255),左對(duì)齊,24,28,號(hào),正文,宋體,/Arial,黑色,1620,號(hào),五級(jí)項(xiàng)目符號(hào),右上角,設(shè)置運(yùn)營(yíng)商,Logo,222,219,222,255,154,0,49,162,206,123,195,24,206,162,74,206,207,2

3、06,0,102,255,二級(jí)目錄標(biāo)題,楷體,GB2312(,加粗,),Arial(,加粗,),紅色,/,黑色,24,28,號(hào),單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,正文標(biāo)題,黑體,/Arial(,加粗,),中興藍(lán),(0/102/255),左對(duì)齊,24,28,號(hào),正文,宋體,/Arial,黑色,1620,號(hào),五級(jí)項(xiàng)目符號(hào),右上角,設(shè)置運(yùn)營(yíng)商,Logo,222,219,222,255,154,0,49,162,206,123,195,24,206,162,74,206,207,206,0,102,255,二級(jí)目錄標(biāo)題,楷體,GB2312(,加粗,

4、),Arial(,加粗,),紅色,/,黑色,24,28,號(hào),5G,總體情況,5G,核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及網(wǎng)元功能,5G,核心網(wǎng),關(guān)鍵技術(shù),5G,核心網(wǎng)演進(jìn)思路,5G,網(wǎng)絡(luò)暢想,5G,是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的契機(jī)，通過一張網(wǎng)絡(luò)滿足未來差異化業(yè)務(wù)需求,5G,通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)使能移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力的對(duì)外開放，使得,5G,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)面向平臺(tái)化的運(yùn)營(yíng),核心,DC,MEC,GW-U,UP,CP,本地,MEC,本地,GW-U,大規(guī)模天線,超密集組網(wǎng),高頻通信,基站集中化部署,靈活的無線接入,，具備網(wǎng)絡(luò)功能和信息開放能力,統(tǒng)一,硬件平臺(tái),數(shù)字化平臺(tái),大數(shù)據(jù)分析及能力開放,可編程化,網(wǎng)絡(luò),動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)安全保證,接入,CU

5、,邊緣,DC,匯聚,DC,采用通用硬件，一張網(wǎng)絡(luò)滿足多樣化業(yè)務(wù)需求,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)級(jí)運(yùn)營(yíng)，靈活適配業(yè)務(wù)需求，滿足能力開放,用戶面部署下沉，減小業(yè)務(wù)時(shí)延，降低傳輸網(wǎng)壓力,支持多制式統(tǒng)一接入與管理，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)組網(wǎng),5G,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級(jí),時(shí)隙,結(jié)構(gòu),優(yōu)化,大規(guī)模,天線,新型,多址,高頻段通信,/,全頻譜,接入,超密集組,網(wǎng),靈活雙工（全雙工,）,新型多,載波,終端直通技術(shù),頻譜,共享,RAN,側(cè)的云,化,無線網(wǎng),通用硬件,SDN/NFV,QoS,機(jī)制,策略控制,網(wǎng)絡(luò)切片,邊緣計(jì)算,網(wǎng)絡(luò)能力開放,核心網(wǎng),移動(dòng)通信,系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn),2G,3G,IMT-2000,4G,IMT-Advanced,5G,IMT-202

6、0,1990,2000,2010,2020,10kbps-200kbps,語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),300kbps-80Mbps,移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù),100Mbps-1Gbps,移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù),1Gbps-20Gbps,多樣化移動(dòng)寬帶及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),移動(dòng)通信每十年出現(xiàn)新一代技術(shù)，通過關(guān)鍵技術(shù)的引入，實(shí)現(xiàn)頻譜效率和容量的成倍提升，推動(dòng)新的業(yè)務(wù)類型不斷涌現(xiàn),隨著,4G,在全球范圍內(nèi)規(guī)模商用，,5G,已成為全球業(yè)界的研發(fā)焦點(diǎn)，制定全球統(tǒng)一,5G,標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為業(yè)界共識(shí),標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展,2015,2016,2018,2019,核心網(wǎng),NR SI,2017,NR R15 WI,NR R16 WI,NGC,SI,NGC R15

7、 WI,R16,NGC WI,無線側(cè),3GPP,ITU,5G,技術(shù)性能需求與評(píng)估方法,5G,候選提案征集,5G,評(píng)估與方案確定,WRC-15,Release 15:,滿足,eMBB,以及,URLLC,的部分功能,Release 16:,滿足,ITU,定義的三大場(chǎng)景所有需求,凍結(jié),NSA,標(biāo)準(zhǔn),Release 15:,滿足,eMBB,基本功能及,EPC,增強(qiáng)支持,NR,功能,Release 16:,滿足網(wǎng)絡(luò)切片所有功能,2017,年,12,月完成,NGC,第一個(gè)版本,(R15),制定,：僅滿足,eMBB,業(yè)務(wù)需求，不支持與,2G/3G,互操作,完成,EPC,增強(qiáng)支持,NR,功能（,Option-

8、3,）,2019,年底完成,NGC R16,版本,：支持網(wǎng)絡(luò)切片，滿足,5G,全業(yè)務(wù)需求,核心網(wǎng),2018,年,9,月發(fā)布,NR,第一個(gè)版本,(R15),，滿足,eMBB,以及,URLLC,的部分功能,R15 5G,標(biāo)準(zhǔn)化加速，,2017,年,12,月凍結(jié),NSA,標(biāo)準(zhǔn),2019,年底發(fā)布,R16,，滿足,5G,全業(yè)務(wù)需求,無線網(wǎng),5G,移動(dòng)通信需求,1.,開放網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施能力,提升盈利能力,2.,新的業(yè)務(wù)（移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（高清視頻，,AR,，,VR,，在線游戲）和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)（車聯(lián)網(wǎng)等）；大流量，低時(shí)延，大連接，快速靈活部署,3.,降低運(yùn)維成本；,峰值,10G,均值,1G,端到端,10ms,空口

9、,1ms,百萬連接,部署靈活,新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn),5G,高帶寬,低時(shí)延,靈活開放,大連接,5G,應(yīng)用場(chǎng)景需求,3,大應(yīng)用場(chǎng)景,網(wǎng)絡(luò),流量密度,連接數(shù)密度,時(shí)延,移動(dòng)性,能效,用戶體驗(yàn)速率,頻譜效率,峰值,速率,4G,0.1Mbps/m2,10,萬,/km,2,空口,10ms,350Km/h,1,倍,10Mbps,1,倍,1Gbps,5G,10Mbps/m,2,100,萬,/k,m,2,空口,1ms,500Km/h,100,倍提升,100M-1Gbps,3-5,倍提升,20Gbps,8,個(gè),KPI,指標(biāo),5G,網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需求,獨(dú)立擴(kuò)容,獨(dú)立演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)除了業(yè)務(wù)需求之外，獨(dú)立擴(kuò)容、技術(shù)發(fā)展和獨(dú)立演

10、進(jìn)也是驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生變化的三個(gè)重要發(fā)面,虛擬化技術(shù),5G,服務(wù)化,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),控制轉(zhuǎn)發(fā)分離,信令處理需求增加,(,用戶數(shù)，連接數(shù)）,擴(kuò)展控制面能力,流量增加，擴(kuò)展轉(zhuǎn)發(fā)面能力,網(wǎng)元形態(tài)變化,不受限于體積，重量和功耗，以網(wǎng)元為中心向以功能服務(wù)為中心架構(gòu)演進(jìn)。,網(wǎng)元功能劃分,原則上把經(jīng)常變化的功能單元放在一起,大流量主要影響的是核心網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)面,大連接影響移動(dòng)性管理和連接管理,低時(shí)延，影響移動(dòng)性管理，連接管理，轉(zhuǎn)發(fā)面,5G,總體情況,5G,核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及網(wǎng)元功能,5G,核心網(wǎng),關(guān)鍵技術(shù),5G,核心網(wǎng)演進(jìn)思路,5G,核心網(wǎng)網(wǎng)元（,1,）,5G,核心網(wǎng)網(wǎng)元,功能描述,與,EPC,網(wǎng)元,對(duì)應(yīng)關(guān)系,Unif

11、ied Data Management(UDM),-,支持,ARPF,支持存儲(chǔ)簽約信息,支持,5G,功能增強(qiáng)后的其它簽約數(shù)據(jù),類似于,HSS,Authentication Server Function(AUSF),生成鑒權(quán)向量,類于,HSS,的,AuC,功能,Policy Control function(PCF),應(yīng)用和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流檢測(cè),QoS,控制、額度管理、基于流的計(jì)費(fèi),背景數(shù)據(jù),(Background data),傳送策略協(xié)商,對(duì)通過,NEF,和,PFDF,從第三方,AS,配置進(jìn)來的,PFD,（,Packet Filter Descriptor,）進(jìn)行管理,數(shù)據(jù)流分流管理（不同,DN,

12、）,具備,UDR(User Data Repository),前端功能以提供用戶簽約信息,提供網(wǎng)絡(luò)選擇和移動(dòng)性管理相關(guān)的策略（比如,RFSP,檢索）,UE,策略的配置（網(wǎng)絡(luò)側(cè)須支持向,UE,提供策略信息，比如：網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇策略、,SSC,模式選擇策略、網(wǎng)路切片選擇策略）,類似于,PCRF,5G,核心網(wǎng)網(wǎng)元（,2,）,5G,核心網(wǎng)網(wǎng)元,功能描述,與,EPC,網(wǎng)元,對(duì)應(yīng)關(guān)系,Access and Mobility Management Function(AMF),-,NG1,接口終止、,NG2,接口終止,-,移動(dòng)性管理、,SM,消息的路由,-,接入鑒權(quán)、安全錨點(diǎn)功能（,SEA,）,-,安全上下文

13、管理功能（,SCM,）,類似于,MME,Session Management Function(SMF),-,會(huì)話管理、,UP,選擇和控制,-,SM NAS,消息終止,-,下行數(shù)據(jù)通知,類似于,P-GW-C,User plane Function(UPF),Intra-RAT,移動(dòng)的錨點(diǎn),數(shù)據(jù)報(bào)文路由、轉(zhuǎn)發(fā)、檢測(cè)及,QoS,處理,流量統(tǒng)計(jì)和上報(bào),類似于,P-GW-U,Network Exposure Function(NEF),網(wǎng)絡(luò)能力的收集、分析和重組,網(wǎng)絡(luò)能力的開放,類似于,SCEF,NF Repository Function(NRF),業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)，從,NF,實(shí)例接收,NF,發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，并向

14、,NF,實(shí)例提供發(fā)現(xiàn)的,NF,實(shí)例的信息（被發(fā)現(xiàn)）,全新網(wǎng)元，類似于增強(qiáng),DNS,5G,核心網(wǎng)架構(gòu)圖（,3,）,5G,核心網(wǎng)采用控制轉(zhuǎn)發(fā)分離架構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性管理和會(huì)話管理的獨(dú)立進(jìn)行,用戶面上去除承載概念，,QoS,參數(shù)直接作用于會(huì)話中的不同流。通過不同的用戶面網(wǎng)元可同時(shí)建立多個(gè)不同的會(huì)話并由多個(gè)控制面網(wǎng)元同時(shí)管理，實(shí)現(xiàn)本地分流和遠(yuǎn)端流量的并行操作,服務(wù)化模式,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式,用戶標(biāo)識(shí)符,Subscriber Permanent Identifier(SUPI),Permanent Equipment Identifier(PEI),5G Globally Unique Temporary Id

15、entity(5G-GUTI),:=,:=,:=,IMSI,IMEI,5G,核心網(wǎng)狀態(tài)模型,5G,核心網(wǎng)定義以下兩種注冊(cè)管理狀態(tài)，用于反映,UE,與,AMF,間的注冊(cè)狀態(tài)：,去注冊(cè)：此狀態(tài)下，,UE,沒有注冊(cè)到核心網(wǎng)，,AMF,中的,UE,上下文不包含有效的位置或路由信息，即,UE,對(duì),AMF,是不可達(dá)的,已注冊(cè)：此狀態(tài)下，,UE,注冊(cè)到核心網(wǎng)，可以接受網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù),注冊(cè)管理,5G,核心網(wǎng)定義以下兩種連接管理狀態(tài)，用于在,UE,和,AMF,間通過,N1,接口實(shí)現(xiàn)信令連接的建立與釋放。上述的信令連接用于實(shí)現(xiàn),UE,和核心網(wǎng)之間的,NAS,信令交互，包含,UE,和,AN,間的,AN,信令連接以及

16、,UE,所屬的,AN,和,AMF,間的,N2,連接,空閑態(tài)：,UE,與,AMF,間不存在,N1,接口的,NAS,信令連接，不存在,UE N2,和,N3,連接。,UE,可執(zhí)行小區(qū)選擇、小區(qū)重選和,PLMN,選擇。空閑態(tài),AMF,應(yīng)能對(duì)非,MO-only,模式的,UE,發(fā)起尋呼，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的業(yè)務(wù)請(qǐng)求過程,連接態(tài)：,UE,所屬的,AN,和,AMF,間的,N2,連接建立后，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入連接態(tài),連接管理,注冊(cè)管理狀態(tài)圖（,UE&,網(wǎng)絡(luò)側(cè)）,連接管理狀態(tài)圖（,UE,側(cè)）,連接管理狀態(tài)圖（網(wǎng)絡(luò)側(cè)）,5G,核心網(wǎng)移動(dòng)性管理（,1,）,5G,移動(dòng)性管理與,3/4G,下的移動(dòng)性管理相比有很大的改變，為了滿足,RAN-CN,功能解耦、垂直行業(yè)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)、能力開放等需,求，,5G,移動(dòng)性管理提出了靈活化、智能化的移動(dòng)性管理能力，重點(diǎn)包含輕連接、區(qū)域監(jiān)測(cè)和限制、以及用戶行為特征三大方面,輕連接,區(qū)域監(jiān)測(cè)和限制,用戶移動(dòng)行為特征,UE,RAN,連接態(tài),/,空閑態(tài),CN,連接態(tài),/,空閑態(tài),斷開,/,連接,斷開,/,連接,自由區(qū)域,限制區(qū)域,禁止區(qū)域,終端,網(wǎng)絡(luò),行為統(tǒng)計(jì)及調(diào)整,輕連接功能，即,RAN,和,CN,各