3、5G 移动通信架构与技术解析

5G 移动通信架构与技术解析

1 5G 核心网基础特性

5G 核心网（5G CN）具备强大的功能，能够支持单个核心网络服务多个无线电网络。它拥有建立、维持和执行数据与语音通话的关键能力，还能建立其他通信连接，如用户间的消息传递和网络信令。5G 标准确保这些特性在国内外场景中都能适用，因此互操作性至关重要。

与以往的参考模型相比，新的网络核心有了显著变化。网络功能（NF）由运营商拥有的专用元素处理，每个元素都有自己的软件和硬件。5G 基于 NF 虚拟化，每个功能由一组在虚拟化通用硬件上运行的软件实例组成。这使得 5G 核心网络可以在运营商或第三方云的数据中心资源上运行，与前代相比，虚拟化网络显著提升了 5G 性能。

边缘计算（EC）将计算机资源从传统云计算的集中存储位置转移到网络边缘，即边缘云。这使运营商能够将所需内容或部分计算机处理功能更靠近核心网络内的用户。对于实时延迟敏感的应用来说，EC 变得越来越重要，因为它能为高要求应用实现低延迟，加快运营数据传输，并节省运输成本。

2 5G 系统参考架构

5G 网络的设计基于网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN），实现了无缝数据通信和新服务的推出。该规范全面涵盖了漫游和非漫游场景，包括 5G 系统内的移动性、服务质量、策略管理和计费，以及一般系统操作（如短信、定位服务、紧急服务）。

架构概念使得网络控制平面（CP）功能之间能够进行基于服务的交互。其基本原则是将用户平面（UP）功能与 CP 功能分离，从而实现独立的可扩展性、演进和灵活应用。模块化设计的特性使网络切片（NS）既灵活又高效。为了实现重用，NF 通常被指定为服务，而流程则是这些服务之间的一组交互。这显著降