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5G SA核心网什么时候才能发挥其真正的实力

2020-05-22 11:37 次阅读

(文章来源:电子工程世界)

自从国家提出要大力推进“新基建”之后,国内的5G网络建设速度明显加快了。运营商们的5G建设资金在源源不断地投入,关于5G的项目招标也在密集进行之中。我们经常可以看到关于招标的新闻见诸报端。事实上,这些新闻也是一个重要的信号。它标志着我们的5G网络建设工作已经进入到一个新的阶段。从去年6月国内5G商用牌照正式发放,到今年3月国家提出“新基建”,算是第一阶段。

这一阶段,运营商的建设重点主要集中于5G无线接入网室外宏站方向。除了接入网之外,运营商还在这一阶段加紧对5G承载网和5G核心网的方案进行论证,并且推动产业链的发展和成熟。如今,全国5G基站数量初具规模,技术方案基本论证完毕,产业链也日益成熟,刚好借助“新基建”的机遇,开启第二阶段的5G网络建设工作。

第二阶段的建设重点,除了5G接入网的深入推进之外,重点是建设5G承载网和核心网。也就是说,5G SA组网的建设,正式启动。大家应该还记得,在去年年底的时候,围绕SA和NSA,曾经引发了一场全国范围的大论战。当时的争论焦点,主要集中在5G手机的模式支持上,很多人认为,仅支持NSA组网的手机,并不是真正的5G手机。随着时间的推移,大部分5G手机芯片都开始同时支持SA和NSA,争论也随之平息。

通过那场争论,很多人认识了SA和NSA。根据3GPP标准组织的定义,5G分为非独立组网(Non-Standalone,NSA)和独立组网(Standalone,SA)两种模式。NSA,是指无线侧4G基站和5G基站并存,核心网采用4G核心网或5G核心网的组网架构。而SA,是指无线侧采用5G基站,核心网采用5G核心网的组网架构。

NSA主要是作为一种过渡型网络架构而存在,它可以充分利用已有的4G网络资源。而SA架构,毫无疑问是5G网络演进的终极目标。NSA和SA最大的区别,就在于核心网是不是5G核心网。那么,5G核心网到底有什么特别之处呢?必须要说,5G核心网相比4G核心网,变化是颠覆性的。从硬件平台到软件架构,全部发生了根本性的变化。

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硬件平台上,5G核心网采用了NFV虚拟化技术,使用x86通用硬件平台替换了以往的设备商自研专用平台,实现了云化。硬件资金投入更低,网络运维更加简单高效。软件架构上,5G核心网引入了SBA微服务架构,将业务进一步细化,部署起来更加灵活、敏捷。这些变化,使得5G核心网可以更高效地创建“网络切片”。网络切片通过灵活的网络资源组合,为不同行业的5G用例保障不同的QoS,满足不同用户场景的需求。

和4G主要服务于消费互联网不同,5G网络80%的应用场景在产业互联网上。5G高速率、低时延、高可靠性、海量连接的特点,将为各个行业提供多样化的业务用例。例如工业互联网、智慧交通、智慧农业、智慧物流、智慧安防等领域,可以利用5G带来的连接能力,配合云计算、大数据和人工智能技术,加速实现数字化转型,从而开拓巨大的价值增长空间。除了网络切片之外,5G还为MEC移动边缘计算提供了很好的成长土壤。

5G核心网的用户面和控制面彻底分离,UPF(用户面功能)实现下沉和分布式部署。这就是为了更好地集成MEC(移动边缘计算)。在MEC的协助下,内容和服务将从互联网走进移动内网,更接近用户侧,从而减少网络传输时延,并减轻核心网和骨干传输网络负担,可实现工业自动控制、远程控制、AR/VR等低时延、大带宽5G应用。

在安全构架上,5G核心网也比4G EPC更有优势。5G核心网具有更强的加密算法,更安全的隐私加密,更安全的网间互联和更安全的用户数据,可全面实现网络安全防护。总而言之,如果没有5G核心网,就不能实现端到端的网络切片,也不能完美部署MEC移动边缘计算。5G的低时延、高可靠以及灵活部署能力,都会大打折扣。这样的5G,是不能称之为“真·5G”的。

一旦5G核心网建设完成,就意味着铺平了通往5G SA组网的道路。随着承载网改造的同步推进,越来越多的站点将完成从NSA向SA的切换,可以提供真正的5G覆盖。到那个时候,端到端网络切片得以实现,包括工业互联网、车联网、智慧城市、智慧农业等在内的5G应用场景可以完美落地。对于运营商来说,广阔的2B市场大门就算是真正打开了。运营商所期望的新业务增长点,也极有可能会出现。

核心网向5G切换之后,因为采用虚拟化平台,具备弹性伸缩、资源灵活调度的特点,也将给运营商的网络运维带来极大的便利,可以提高资源的利用率,大幅降低维护成本。正因为有着诸多的好处,运营商们早早就启动了5G核心网的建设规划。早在去年,就联合设备商进行了5G SA核心网的测试和试点。今年,随着测试完满成功,运营商纷纷启动了正式招标。

最具代表性的招标项目之一,就是中国三大运营商2020年4月份启动的5G SA核心网新建设备集中采购项目,以满足相关5G业务需求。中国移动集采内容为全国8大区/31省公司新建5G SA核心网网元(NRF、NSSF、UDM/UDR、PCF/UDR、SMSF、CHF、AMF、SMF、UPF)、NFV虚拟化平台设备(虚拟层软件、SDN系统、NFVO+,以及系统集成)。该项目建成后,将成全球最大的5G SA核心网商用网络。

中国电信的集采,是对全国31省市的5G核心网主设备进行集中招标,满足相关5G业务需求。中国联通同样是31个省5GC同类设备集采,产品包含网元AMF、UDM、SMF、UPF、PCF、NRF、NSSF、NEF、BSF、SMSF、4/5G互操作相关网元升级以及其他现网网元改造等,支持用户规模约7000万。根据已经出炉的三大项目招标结果显示,华为和中兴通讯获得大部分集采份额。值得关注的是,中兴通讯的份额大幅提升。

据了解,中国移动将于2020年6月实现首批数十个城市的5G SA组网商用。中国电信和中国联通也早已表示将加快5G SA的目标架构建设,尽快实现商用。也就是说,到了下半年,国内5G将实现真正的all ready,迎来5G独立组网的商用时代。5G产业互联网的商用大幕将徐徐开启,我们也将见证5G真正的实力和价值! 
       (责任编辑:fqj)

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