《 G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計》白皮書

IMT-2020(5G)IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書目錄引言P15G網(wǎng)絡(luò)：挑戰(zhàn)與機遇P25G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計P45G網(wǎng)絡(luò)代表性服務(wù)能力P85G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化建議P15總結(jié)和展望P17主要貢獻單位P18IMT-2020(5G)推進組于2013年2月由中國工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合推動成立，組織架構(gòu)基于原構(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(xué)研用力構(gòu)基于原構(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(xué)研用力量、推動中國第五代移動通信技術(shù)研究和開展國際交流與合作的主要平臺。険「2020険「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書険「2020険「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書1111引言隨著5G研究的全面展開并逐步深入，業(yè)界就5G場景形成基本共識：面向增強的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，5G提供更高體驗速率和更大帶寬的接入能力，支持解析度更高、體驗更鮮活的多媒體內(nèi)容；面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)場景，5G提供更高連接密度時優(yōu)化的信令控制能力，支持大規(guī)模、低成本、低能耗IoT設(shè)備的高效接入和管理；面向車聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應(yīng)用場景，5G提供低時延和高可靠的信息交互能力，支持互聯(lián)實體間高度實時、高度精密和高度安全的業(yè)務(wù)協(xié)作。面對5G極致的體驗、效率和性能要求，以及“萬物互聯(lián)”的愿景，網(wǎng)絡(luò)面臨全新的挑戰(zhàn)與機遇。5G網(wǎng)絡(luò)將遵循網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)融合和按需服務(wù)提供的核心理念，弓I入更豐富的無線接入網(wǎng)拓撲，提供更靈活的無線控制、業(yè)務(wù)感知和協(xié)議棧定制能力；重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制和轉(zhuǎn)發(fā)機制，改變單一管道和固化的服務(wù)模式；利用友好開放的信息基礎(chǔ)設(shè)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(luò)服務(wù)，構(gòu)建資源全共享、功能易編排、業(yè)務(wù)緊耦合的綜合信息化服務(wù)使能平臺。5G國際標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)已全面展開，需要盡快細化5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計方案并聚焦關(guān)鍵技術(shù)方向，以指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)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5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計，并提煉了網(wǎng)絡(luò)切片、移動邊緣計算、按需重構(gòu)的移動網(wǎng)絡(luò)、以用戶為中心的無線接入網(wǎng)和能力開放等5G網(wǎng)絡(luò)代表性服務(wù)能力。白皮書最后提出了5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的推進建議。以「2020以「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書弘「2020弘「2020IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書5G網(wǎng)絡(luò):挑戰(zhàn)與機遇1.極致性能指標(biāo)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)實等業(yè)務(wù)體驗需要，5G系統(tǒng)提出了隨時隨地提供100Mbps—IGbps的體驗速率的指標(biāo)要求，甚至在500km/h的高速運動過程中，也要求具備基本服務(wù)能力和必要的業(yè)務(wù)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(shè)備高效接入的要求，5G系統(tǒng)需同時滿足在高吞吐量和大連接場景下容易導(dǎo)致流量過載和信令擁塞。第三，為了支持自動駕駛和工業(yè)控制等高度實時性要求的業(yè)務(wù)，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?，F(xiàn)網(wǎng)中，端到端時延和業(yè)務(wù)中斷時間都在百毫秒量級，與5G時延要求存在兩個數(shù)量級的差距，也難Tbps/km2的流量密度和百萬/km2連接密度要求,以滿足特定業(yè)務(wù)的可靠性和安全性要求求,以滿足特定業(yè)務(wù)的可靠性和安全性要求極致效率極致性能連接密度可靠性極致效率極致性能連接密度可靠性全面網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)全面網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)圖15G全面的網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)2.網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)融合觸發(fā)全新機遇豐富的5G應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)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管理；從工業(yè)控制到抄表業(yè)務(wù)的時延要求等。面對如此多樣化的業(yè)務(wù)場景，G2.網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)融合觸發(fā)全新機遇豐富的5G應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)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管理；從工業(yè)控制到抄表業(yè)務(wù)的時延要求等。面對如此多樣化的業(yè)務(wù)場景，G提出的網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)深度融合，按需提供服務(wù)的新理念能為信息產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)帶來全新的發(fā)展機遇?；?G網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的位置優(yōu)勢，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)提供商能夠提供更具差異性的用戶體驗。例如，基于網(wǎng)絡(luò)開放的位置區(qū)域、移動軌跡和無線環(huán)境等上下文信息，APP能夠篩選出更恰當(dāng)?shù)姆?wù)參數(shù)，提升客戶黏性；同時，利用網(wǎng)絡(luò)邊緣的內(nèi)容緩存和計算能力，服務(wù)提供商可以為指定用戶提供更優(yōu)質(zhì)的時延和帶寬服務(wù)質(zhì)量保障，在競爭中占得先機?；?G網(wǎng)絡(luò)“端到端全覆蓋”的基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢，以垂直行業(yè)為代表的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求方可以獲得更強大且更靈活的業(yè)務(wù)部署環(huán)境。依托強大的網(wǎng)圖2綜合化信息服務(wù)使能平臺3管系統(tǒng)，垂直行業(yè)能夠獲得對網(wǎng)內(nèi)終端和設(shè)備更豐富的監(jiān)控和管理手段，全面掌控業(yè)務(wù)運行狀況；利用功能咼度可定制化和資源動態(tài)可調(diào)度的G基礎(chǔ)設(shè)施能力，第三方業(yè)務(wù)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服務(wù)平臺，從而降低開發(fā)門檻。對于移動網(wǎng)絡(luò)運營商而言,5G網(wǎng)絡(luò)有助于進一步開源節(jié)流。開源方面,5G網(wǎng)絡(luò)突破當(dāng)前封閉固化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架，全面開放基礎(chǔ)設(shè)施、組網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)和控制邏輯等網(wǎng)絡(luò)能力，構(gòu)建綜合化信息服務(wù)使能平臺，為運營商引入新的服務(wù)增長點。節(jié)流方面，按需提供的網(wǎng)絡(luò)功能和基礎(chǔ)設(shè)施資源有助于更好的節(jié)能增效，降低單位流量的建設(shè)與運營成本。需要指出的是，隨著移動網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)在業(yè)務(wù)方面融合的不斷深入，兩者在技術(shù)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(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計和平臺構(gòu)建的重要使能技術(shù)。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計包括系統(tǒng)設(shè)計和組網(wǎng)設(shè)計兩個方面。系統(tǒng)設(shè)計重點考慮邏輯功能實現(xiàn)以及不同功能之間的信息交互過程，構(gòu)建功能平面劃分更合理的統(tǒng)一的端到端網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)。組網(wǎng)設(shè)計聚焦設(shè)備平臺和網(wǎng)絡(luò)部署的實現(xiàn)方案，以充分發(fā)揮基于SDN/NFV技術(shù)的新型基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境在組

提供按需的接入、移動性和會話管理，支持精細化資源管控和全面能力開放；轉(zhuǎn)發(fā)平面具備分布式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理功能，提供更動態(tài)的錨點設(shè)置，以及更豐富的業(yè)務(wù)鏈處理能力。在整體邏輯架構(gòu)基礎(chǔ)上，5G網(wǎng)絡(luò)采用模塊化功能設(shè)計模式，并通過功能組件的組合，構(gòu)建網(wǎng)靈活性和安全性方面的潛力。1.5G系統(tǒng)設(shè)計：邏輯視圖與功能視圖

滿足不同應(yīng)用場景需求的專用邏輯網(wǎng)絡(luò)c^G網(wǎng)絡(luò)以控制功能為核心，以網(wǎng)絡(luò)接入和轉(zhuǎn)發(fā)功能為基礎(chǔ)資源，向上提供管理編排和網(wǎng)絡(luò)開放的服務(wù)，形成三層網(wǎng)絡(luò)功能視圖，如圖4所示，其中：如圖3所示,5G網(wǎng)絡(luò)邏輯視圖由層網(wǎng)絡(luò)功能視圖，如圖4所示，其中：接入平面引入多站點協(xié)作、多連接機制和控制平面基于可重構(gòu)的集中的網(wǎng)絡(luò)控制功能((()))態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容存儲分發(fā)數(shù)據(jù)中心控制邏輯業(yè)務(wù)使能網(wǎng)絡(luò)能力開放分布式?—?多制式融合技術(shù)，構(gòu)建更靈活的接入網(wǎng)拓撲生Wi?FiIAPI、爾蹄砸碗畤打'Xsh集中式□圖35G網(wǎng)絡(luò)邏輯視圖IMT-2020（5G）IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書IMT-2020（5G）IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書5555管理編排層：由用戶數(shù)據(jù)、管理編排和能力開放三部分功能組成。用戶數(shù)據(jù)功能存儲用戶簽約、業(yè)務(wù)策略和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息。管理編排功能基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的按需編排和網(wǎng)絡(luò)切片的按需創(chuàng)建。能力開放功能提供對網(wǎng)絡(luò)信息的統(tǒng)一收集和封裝，并通過API開放給第三方。網(wǎng)絡(luò)控制層：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制功能重構(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、移動性管理、會話管理、安全管理和流量疏導(dǎo)等。上述功能組件按管理編排層的指示，在網(wǎng)絡(luò)控制層中進行組合，實現(xiàn)對資源層的靈活調(diào)度。網(wǎng)絡(luò)資源層：包括接入側(cè)功能和網(wǎng)絡(luò)側(cè)功能。接入側(cè)包括中心單元（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(wù)匯聚功能；DU主要為終端提供數(shù)據(jù)接入點，包含射頻和部分信號處理功能。網(wǎng)絡(luò)側(cè)重點實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、流量優(yōu)化和內(nèi)容服務(wù)等功能?；诜植际藉^點和靈活的轉(zhuǎn)發(fā)路徑設(shè)置，數(shù)據(jù)包被引導(dǎo)至相應(yīng)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。用戶數(shù)據(jù)管理編排層用戶數(shù)據(jù)開放接口無線資源集中分配控制網(wǎng)絡(luò)控制層Multi-RAT開放接口網(wǎng)絡(luò)資源層分布接入接入?yún)R聚數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源層分布接入接入?yún)R聚數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)處理圖45G網(wǎng)絡(luò)功能視圖IMT-2020（5G）IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書IMT-2020（5G）IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書2.5G組網(wǎng)設(shè)計：平臺視圖與組網(wǎng)視圖5G5G基礎(chǔ)設(shè)施平臺將更多的選擇由基于通用硬件架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心構(gòu)成支持硬件架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心構(gòu)成支持5G網(wǎng)絡(luò)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)要求和電信級的管理要求，并以網(wǎng)絡(luò)切片為實發(fā)要求和電信級的管理要求，并以網(wǎng)絡(luò)切片為實例，實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)的定制化部署。例，實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)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(luò)虛擬化技線接入方案，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(luò)虛擬化技術(shù)，可以實現(xiàn)術(shù)，可以實現(xiàn)RAN內(nèi)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(wù)模式。接，便于配置客戶所需的接入網(wǎng)邊緣業(yè)務(wù)模式。另外，針對另外，針對RAN側(cè)加速器資源配置和虛擬化平臺間高速大帶寬信息交互能力的特殊要求，虛擬化間高速大帶寬信息交互能力的特殊要求，虛擬化引入SDN/NFV技術(shù)（如圖5所示），5G硬件平臺支持虛擬化資源的動態(tài)配置和高效調(diào)度，管理與編排技術(shù)需要進行相應(yīng)的擴展。件平臺支持虛擬化資源的動態(tài)配置和高效調(diào)度，管理與編排技術(shù)需要進行相應(yīng)的擴展。廣域網(wǎng)層面，NFV廣域網(wǎng)層面，NFV編排器可實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的SDN/NFV技術(shù)融合將提升5G進一步組大在網(wǎng)的能力：NFV技術(shù)實現(xiàn)底層物理資源到虛擬功能部署和資源調(diào)度，SDN控制器負責(zé)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)中心之間的廣域互連。城域網(wǎng)以下可部署單切片3絡(luò)邏輯功能（VNF甲片;虛擬化系統(tǒng)實現(xiàn)對虛擬個數(shù)據(jù)中心，中心內(nèi)部使用統(tǒng)一的NFVI基礎(chǔ)設(shè)切片1廠施層，實現(xiàn)、“，服務(wù)SDNVNF瞰硬件解耦用利用VNFX,<）化基礎(chǔ)設(shè)施平臺的統(tǒng)一管理和資源DN技術(shù)貝則實現(xiàn)虛擬機陽態(tài)重配間的邏輯連接，構(gòu)NFV/SDN建承載信令和數(shù)據(jù)流的通路。最終實現(xiàn)接入網(wǎng)NFV/SDN建承載信令和數(shù)據(jù)流的通路。最終實現(xiàn)接入網(wǎng)VIM據(jù)中心內(nèi)部的資源調(diào)度。基礎(chǔ)設(shè)施平臺（算］0擬存儲_虔擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在接入網(wǎng)平臺的應(yīng)用是業(yè)界

SDN控制器和核心網(wǎng)功能單元動態(tài)連接，配置端到端的業(yè)聚焦探索的重要方向。利用聚焦探索的重要方向。利用術(shù)，可以在同一基站平臺上同時承載多個不同類型的無務(wù)鏈’實現(xiàn)靈/舌組網(wǎng)。6666圖55G網(wǎng)絡(luò)平臺視圖以「2020以「2020IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書以「2020以「2020IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書7777如圖6所示，一般來說，5G組網(wǎng)功能元素可分為四個層次：中心級:以控制、管理和調(diào)度職能為核心，例如虛擬化功能編排、廣域數(shù)據(jù)中心互連和BOSS系統(tǒng)等，可按需部署于全國節(jié)點，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總體的監(jiān)控和維護。匯聚級：主要包括控制面網(wǎng)絡(luò)功能，例如移動性管理、會話管理、用戶數(shù)據(jù)和策略等?？砂葱璨渴鹩谑》忠患壘W(wǎng)絡(luò)。區(qū)域級：主要功能包括數(shù)據(jù)面網(wǎng)關(guān)功能，重點承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，可部署于地市一級。移動邊緣計算功能、業(yè)務(wù)鏈功能和部分控制面網(wǎng)絡(luò)功能也可以下沉到這一級。接入級：包含無線接入網(wǎng)的CU和DU功能，CU可部署在回傳網(wǎng)絡(luò)的接入層或者匯聚層；DU部署在用戶近端。CU和DU間通過增強的低時延傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多點協(xié)作化功能，支持分離或一體化站點的靈活組網(wǎng)。借助于模塊化的功能設(shè)計和高效的NFV/SDN平臺。在5G組網(wǎng)實現(xiàn)中，上述組網(wǎng)功能兀素部署位置無需與實際地理位置嚴(yán)格綁定，而是可以根據(jù)每個運營商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、業(yè)務(wù)需求、流量優(yōu)化、用戶體驗和傳輸成本等因素綜合考慮，對不同層級的功能加以靈活整合，實現(xiàn)多數(shù)據(jù)中心和跨地理區(qū)域的功能部署。邊緣邊緣DC核心層DC?全國虛扌贈云OS通用硬件資源池MEC網(wǎng)關(guān)DPIVNFMV1MSDN控制器虛擬層廣城網(wǎng)SDN控制器OrchestratorSDN控制器VIM通用硬件接入?yún)R聚點(CU)無線資源管理網(wǎng)關(guān)VNFM虔扌畑云OS|VIM通用硬件資源池SDN控制器匯聚層DC移動性||VNFMOrchestrator數(shù)倨策略VIMSDN控制器廣域網(wǎng)SDN通用硬件控制器圖65G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)視圖弘「2020弘「2020IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書弘「2020弘「2020IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書5G網(wǎng)絡(luò)代表性服務(wù)能力與4G時期相比，5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)具備更貼近用戶需求、定制化能力進一步提升、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)深度融合以及服務(wù)更友好等特征，其中代表性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力包括：網(wǎng)絡(luò)切片、移動邊緣計算、按需重構(gòu)的移動網(wǎng)絡(luò)、以用戶為中心的無線接入網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)能力開放。網(wǎng)絡(luò)切片網(wǎng)絡(luò)切片是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）應(yīng)用于rr網(wǎng)絡(luò)切片需求方切片管理器務(wù)■設(shè)專共享切片1享功能F切片2用功能1專用〕力能1專用功能2專5G階段的關(guān)鍵特征。一個網(wǎng)絡(luò)切片將構(gòu)成一個端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)，按切片需求方的需求靈活地提構(gòu)供一種或多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。圖7所示的網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)主要包括切片管理和切片選擇兩項功能。切片管理功能有機串聯(lián)商務(wù)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）提供安全隔離、高度自控的專用邏輯網(wǎng)絡(luò)。切片管理功能包含三個階段：1）商務(wù)設(shè)計階段：在這一階段，切片需求方利用切片管理功能提供的模板和編輯工具，設(shè)定切片的相關(guān)參數(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)拓撲、功能組件、交

專用功能專用功能專用功能圖7網(wǎng)絡(luò)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(luò)切片間的接入映射。切片選擇功能綜合業(yè)務(wù)簽約和功能特□性等多種因素，為用戶終端提供合適的切片接入選擇。用戶終端可以分別接入不同切片，也可以同時接入多個切片。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互協(xié)議、性能指標(biāo)和硬件要求等上完全隔離，只在物理資源上共享，每個切2）實例編排階段：切片管理功能將切片描述片包含完整的控制面和用戶面功能；文件發(fā)送到NFVMANO功能實現(xiàn)切片的實例化，共享架構(gòu)：在多個切片間共享部分的網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜度，可連通性測試，最終完成切片向運行態(tài)的遷移。對移動性管理等終端粒度的控制面功能進行3）運行管理階段：在運行態(tài)下，切片所有者可共享，而業(yè)務(wù)粒度的控制和轉(zhuǎn)發(fā)功能則為各通過切片管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)特定的服務(wù)。8瓷瓷▲k人八▲八IMT-2020(5G)推進組fMT-2v2v5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書瓷瓷▲k人八▲八IMT-2020(5G)推進組fMT-2v2v5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書険「2020険「20201IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書99移動邊緣計算移動邊緣計算（MEC,MobileEdge計算節(jié)點與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的融合，在控制面功能的Computing）改變4G系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)分離的狀態(tài)，將業(yè)務(wù)平臺下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，為移動用戶就近提供業(yè)務(wù)計算和數(shù)據(jù)緩存能力，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)從接入管道向信息化服務(wù)使能平臺的關(guān)鍵跨越，是5G的代表性能力。如圖8所示，MEC核心功能主要包括：1）應(yīng)用和內(nèi)容進管道。MEC可與網(wǎng)關(guān)功能聯(lián)合部署，構(gòu)建靈活分布的服務(wù)體系。特別針對本地化、低時延和高帶寬要求的業(yè)務(wù)，如移動辦公、車聯(lián)網(wǎng)、4K-8K視頻等，提供優(yōu)化的服務(wù)運行環(huán)境。2）動態(tài)業(yè)務(wù)鏈功能。MEC功能并不限于簡單的就近緩存和業(yè)務(wù)服務(wù)器下沉，而且隨著集中調(diào)度下，實現(xiàn)動態(tài)業(yè)務(wù)鏈（ServiceChain）技術(shù)，靈活控制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在應(yīng)用間路由，提供創(chuàng)新的應(yīng)用網(wǎng)內(nèi)聚合模式。3）控制平面輔助功能。MEC可以和移動性管理、會話管理等控制功能結(jié)合，進一步優(yōu)化服務(wù)能力。例如，隨用戶移動過程實現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器的遷移和業(yè)務(wù)鏈路徑重選；獲取網(wǎng)絡(luò)負荷、應(yīng)用SLA和用戶等級等參數(shù)對本地服務(wù)進行靈活的優(yōu)化控制等。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(shè)備耦合，提供增強型網(wǎng)關(guān)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)服務(wù)能力。網(wǎng)絡(luò)輔助功能服務(wù)和內(nèi)容業(yè)務(wù)鏈控制遠端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和內(nèi)容業(yè)務(wù)鏈控制遠端網(wǎng)絡(luò)圖85G網(wǎng)絡(luò)MEC架構(gòu)按需定制的移動網(wǎng)絡(luò)與4G移動互聯(lián)網(wǎng)相對單一的應(yīng)用模式不同，5G網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對象是海量豐富類型的終端和應(yīng)用，其報文結(jié)構(gòu)、會話類型、移動規(guī)律和安全性需求都不盡相同，網(wǎng)絡(luò)必須針對不同應(yīng)用場景的服務(wù)需求引入不同的功能設(shè)計。因此，可以說網(wǎng)絡(luò)控制功能按需重構(gòu)，是5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志性服務(wù)能力之一。

?按需的會話管理按需的會話管理是指5G網(wǎng)絡(luò)會話管理功能可以根據(jù)不同終端屬性、用戶類別和業(yè)務(wù)特征，靈活的配置連接類型、錨點位置和業(yè)務(wù)連續(xù)性能力等參數(shù)。例如，4G中針對互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的“永久在線”連接將成為5G會話的一個選項。用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)特征選擇連接類型，例如，選擇支持互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)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(wù)定制Non-IP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(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)路徑。對移動性和業(yè)務(wù)連續(xù)性要求高的業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)可以選擇網(wǎng)絡(luò)中心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(wù)則可以選擇錨點下沉，就近轉(zhuǎn)發(fā)；對轉(zhuǎn)發(fā)路徑動態(tài)性較強的業(yè)務(wù)則可以引入SDN機制實現(xiàn)連接的靈活編程。?按需的移動性管理網(wǎng)絡(luò)側(cè)移動性管理包括在激活態(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(wù)特征，有針對性的為終端提供相應(yīng)的移動性管理機制。例如，針對海量的物聯(lián)網(wǎng)傳感終端無移動性、成本敏感和高節(jié)能的要求，網(wǎng)絡(luò)可選擇不檢測空閑態(tài)傳感器終端是否可達，只在終端主動結(jié)束休眠和網(wǎng)絡(luò)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(luò)可以簡化狀態(tài)維護和會話管理機制，大大降低終端的成本。此外，網(wǎng)絡(luò)還可以按照條件變化動態(tài)調(diào)整終端的移動性管理等級。例如對一些垂直行業(yè)應(yīng)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(wù)連續(xù)性和快速尋呼響應(yīng)，在離開該區(qū)域后，網(wǎng)絡(luò)動態(tài)將終端移動性要求調(diào)到低水平，提高節(jié)能效率。?按需的安全功能5G為不同行業(yè)提供差異化業(yè)務(wù)，需要提供滿足各項差異化安全要求的完整性安全性方案。例如，5G安全需要為移動互聯(lián)網(wǎng)場景提供高效、統(tǒng)一兼容的移動性安全管理機制，5G安全需要為IoT場景提供更加靈活開放的認證架構(gòu)和認證方式，支持新的終端身份管理能力；5G安全要為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供安全保障，為虛擬化組網(wǎng)、多租戶多切片共享等新型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供安全隔離和防護功能。?控制面按需重構(gòu)控制面重構(gòu)重新定義控制面網(wǎng)絡(luò)功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能模塊化，降低網(wǎng)絡(luò)功能之間交互復(fù)雜性，實現(xiàn)自動化的發(fā)現(xiàn)和連接，通過網(wǎng)絡(luò)功能的按需配置和定制，滿足業(yè)務(wù)的多樣化需求。如圖9所示，控制面按需重構(gòu)具備以下功能特征：接口中立：網(wǎng)絡(luò)功能之間的接口和消息應(yīng)該盡量重用，通過相同的接口消息向其它網(wǎng)絡(luò)功能■調(diào)用者提供服務(wù)，將多個耦合接口轉(zhuǎn)變?yōu)閱我唤涌趶亩鴾p少了接口數(shù)量。網(wǎng)絡(luò)功能之間的通信應(yīng)以「2020以「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書以「2020以「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書11111111該和網(wǎng)絡(luò)功能的部署位置無關(guān)。融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫：用戶簽約數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)和運營商策略等需要集中存儲，便于網(wǎng)絡(luò)功能組件之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享。網(wǎng)絡(luò)功能采用統(tǒng)一接口訪問融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，減少信令交互?？刂泼娼换スδ埽贺撠?zé)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(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能，并將信令導(dǎo)向這組網(wǎng)絡(luò)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(luò)組件集中管理：負責(zé)網(wǎng)絡(luò)功能部署后的網(wǎng)絡(luò)功能注冊，網(wǎng)絡(luò)功能的發(fā)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)功能的狀態(tài)檢測等。接入網(wǎng)信令簽約數(shù)據(jù)策略數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)用戶面信令注冊管理漫游交互信令融合數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)控制平面網(wǎng)絡(luò)功能c網(wǎng)絡(luò)功能D網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能圖9按需定制的移動網(wǎng)絡(luò)以用戶為中心的無線接入網(wǎng)5G無線接入網(wǎng)改變了傳統(tǒng)以基站為中心的設(shè)計思路，突出“網(wǎng)隨人動”新要求，具體能力包括：靈活的無線控制、無線智能感知和業(yè)務(wù)優(yōu)化、接入網(wǎng)協(xié)議定制化部署，如圖10所示。?靈活的無線控制按照“網(wǎng)隨人動”的接入網(wǎng)設(shè)計理念，通過控制和簡潔健壯的鏈路管理機制。通過將UE的上下文和無線通信鏈路與為該UE提供無線傳輸資源的小區(qū)解耦，5G新型接入網(wǎng)協(xié)議棧直接以UE為單位管理無線通信鏈路和上下文，并將為該UE的服務(wù)小區(qū)作為一種空口無線資源一小區(qū)域，靈活地與時域、頻域碼域和空域重新定義信令功能和控制流程實現(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IMT-2020（5G）IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書IMT-2020（5G）IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書資源授權(quán)時，在確定UE可用的空口傳輸時間（時信道與業(yè)務(wù)的動態(tài)匹配。雙向交互體現(xiàn)在，一方域）之后，首先確定UE可用的小區(qū)（小區(qū)域），面接入網(wǎng)可以向應(yīng)用服務(wù)器提供接入網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信在確定可用的小區(qū)后，再確定UE在這些可用的小息，比如當(dāng)前服務(wù)用戶可用的吞吐量信息，從而區(qū)內(nèi)的頻率域/碼域/功率域，以及天線選擇的空對應(yīng)服務(wù)器進行速率估計和應(yīng)用速率適配；另一間域無線資源。協(xié)議棧功能可根據(jù)UE對空口信道方面，應(yīng)用服務(wù)器可以向接入網(wǎng)絡(luò)傳遞相關(guān)應(yīng)用質(zhì)量的要求，對服務(wù)于UE的多種不同的物理層空信息，比如視頻加速請求信息，接入網(wǎng)可以提供口傳輸技術(shù)進行靈活控制。服務(wù)適配，進行服務(wù)等級動態(tài)升級。通過無線智?無線智能感知和業(yè)務(wù)優(yōu)化能感知功能增強，能夠提高業(yè)務(wù)感知和路由決策為了更充分的利用無線信道資源，可以通過的效率，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活分發(fā)和跨網(wǎng)關(guān)平滑引入接入網(wǎng)和應(yīng)用服務(wù)器的雙向交互，實現(xiàn)無線的業(yè)務(wù)遷移。豐富笊應(yīng)用智能運營MM2中心單元SM1SM2SM3上下文數(shù)據(jù)壓縮壓縮I'D縊小區(qū)級RRM用戶級RRM跨區(qū)協(xié)作感知與優(yōu)化IIIMMIIII傳輸網(wǎng)絡(luò)定制化協(xié)議圖10以用戶為中心的無線接入網(wǎng)険「2020険「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書険「2020険「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書QoSQoS和計費等功能的統(tǒng)一調(diào)用?；谔摂M化的基礎(chǔ)設(shè)施平臺，5G網(wǎng)絡(luò)能力開放平臺優(yōu)化了基礎(chǔ)設(shè)施資源的管控和調(diào)度能力現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)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(luò)功能、資源和組網(wǎng)方式差異化的需求。通過能力開放平臺與虛擬化MANO功能對接，5G網(wǎng)絡(luò)可將虛擬化管理及編排能力等新型網(wǎng)絡(luò)能力對外開放。調(diào)用NFVO功能，開放運營商網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)部署、更新及擴縮容等網(wǎng)絡(luò)編排能力，允許第三方可動態(tài)定制的網(wǎng)絡(luò)；通過VNFM提供對虛擬網(wǎng)元生命周期管理功能，實現(xiàn)網(wǎng)元功能的定制化管理；通過VIM開放對基礎(chǔ)設(shè)施平臺虛擬化CPU/內(nèi)存/網(wǎng)絡(luò)資源的管理，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化資源與硬件資源的統(tǒng)一調(diào)度。基于網(wǎng)絡(luò)邊緣計算平臺，5G網(wǎng)絡(luò)能力開放平臺提供第三方業(yè)務(wù)運營的管控能力?接入網(wǎng)協(xié)議定制化部署進一步地，在無線智能感知的基礎(chǔ)上，接入網(wǎng)協(xié)議?？梢葬槍I(yè)務(wù)需求類型提供差異化的配置，即軟件定義協(xié)議技術(shù)。軟件定義協(xié)議技術(shù)通過動態(tài)定義的適配不同業(yè)務(wù)需求的協(xié)議棧功能集合，為多樣化的業(yè)務(wù)場景提供差異化服務(wù)，使得單個接入網(wǎng)物理節(jié)點能充分滿足多種業(yè)務(wù)的接入需求。當(dāng)業(yè)務(wù)流到達時，接入網(wǎng)首先對業(yè)務(wù)流進行識別，并將其導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)能力開放用戶體驗優(yōu)化和新型商業(yè)模式探索，是移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展永恒的課題。5G網(wǎng)絡(luò)能力開放框架旨在實現(xiàn)面向第三方的網(wǎng)絡(luò)友好化和網(wǎng)絡(luò)管道智能化，將使應(yīng)用能充分利用網(wǎng)絡(luò)能力，實現(xiàn)更好的用戶體驗和應(yīng)用創(chuàng)新；同時實現(xiàn)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)的良好互動，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置和流量管理。其主要特性包括：基于控制轉(zhuǎn)發(fā)功能分離的架構(gòu)原則，5G網(wǎng)絡(luò)能力開放平臺實現(xiàn)了對集中部署的控制面功能的統(tǒng)一調(diào)用4G網(wǎng)絡(luò)采用“不同功能、各自開放”能力開放架構(gòu)，網(wǎng)元控制功能分布在全網(wǎng)不同網(wǎng)元上，能力開放平臺南向需維護多種協(xié)議接口，導(dǎo)致支持能力開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，部署難度大，用戶體驗不友好。5G網(wǎng)絡(luò)控制功能邏輯集中并中心部署，與能力開放平臺間實現(xiàn)簡單化的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)第三方對網(wǎng)絡(luò)功能如移動性、會話、到相應(yīng)的協(xié)議棧功能集合進行處理。例如，RAN根據(jù)業(yè)務(wù)的不同場景需求和差異化特性采用不同的協(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管理功能和承載管理功能，同時可以通過簡化部分協(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/km2連接密度的固定物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入場景，移動性管理功能可以裁剪。13弘「2020弘「2020IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書弘「2020弘「2020IMT-2020（5G）推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書5G網(wǎng)絡(luò)通過開放業(yè)務(wù)運營能力，引導(dǎo)第三方將業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲部署在運營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)更靠近用戶的位置，使得第三方在獲得高性能（時延保證與連接服務(wù)）和高可靠的業(yè)務(wù)部署環(huán)境，降低業(yè)務(wù)開發(fā)門檻的同時，可以更便捷的獲取并利用網(wǎng)絡(luò)運行信息，例如用戶移動軌跡、小區(qū)負載等，提升終端用戶的服務(wù)體驗。最后，也是不容忽視的一點，5G網(wǎng)絡(luò)實時產(chǎn)生海量的用戶、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的統(tǒng)計信息和數(shù)據(jù)，是大數(shù)據(jù)分析的重要數(shù)據(jù)來源，能力開放平臺與大數(shù)據(jù)分析中心進行對接與聯(lián)動，對5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行更詳細的分析，充分發(fā)掘其蘊藏的價值。外部需求方（互聯(lián)網(wǎng)APP、垂直行業(yè)等）開放接口網(wǎng)絡(luò)能力開放丿丿網(wǎng)絡(luò)功能定制選擇移動性數(shù)據(jù)應(yīng)用\MANO網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)功能業(yè)務(wù)管理丿丿網(wǎng)絡(luò)功能定制選擇移動性數(shù)據(jù)應(yīng)用\MANO網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)功能業(yè)務(wù)管理應(yīng)用部署圖115G能力開放平臺弘「2020弘「2020IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書弘「2020弘「2020IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書以「2020以「20201IMT-2020(5G)推進組5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計白皮書5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化建議5G網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作主要涉及3GPP緊耦合、RAN架構(gòu)、功能和協(xié)議棧設(shè)計、SA2，RAN2,RAN3等多個工作組。.RAN-CN接口與交互、無線智能感知和業(yè)核心網(wǎng)方面，3GPPSA2已經(jīng)成立NextGen務(wù)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。研究項目(3GPPTR23.799)，負責(zé)Rel-14階第二階段標(biāo)準(zhǔn)化：重點推進定制化部署和段的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化研究，整體5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)*服務(wù)、接入網(wǎng)功能