从跟随到创新的移动通信标准化之路(二)

——5G移动通信网络基础标准解读

2021-08-31 来源:中国通信标准化协会

第二篇 核心网

 

与前四代移动通信相比,5G核心网发生了颠覆性的变革,它引入IT理念,基于服务的设计,实现了网络架构上的革命性创新,是具备网络切片、边缘计算、C/U分离、NFV/SDN等关键技术能力的全新网络。基于全新的网络技术架构制定符合我国国情的5G网络行业标准对指导我国5G网络设备的设计和研发,加快我国5G网络的商用部署,促进5G产业应用成熟具有重要意义。

我国5G移动通信网核心网领域的行业标准化工作由中国通信标准化协会(CCSA)无线通信技术工作委员会(TC5) 移动通信核心网及人工智能应用工作组(WG12)负责。依据3GPP国际标准,结合国内运营市场需求、产业发展情况,5G核心网行业标准被同步规划了R15~R18四个版本阶段,如下图所示。

R15阶段包含总体功能系列,特性系列,边缘计算系列,能力开放系列,其中首批完成并发布的通信行业标准如下:

  • YD/T 3615-2019 《5G移动通信网 核心网总体技术要求》;
  • YD/T 3616-2019 《5G移动通信网 核心网网络功能技术要求》;
  • YD/T 3617-2019 《5G移动通信网 核心网网络功能测试方法》。

这三项行业标准定义了5G网络架构、基础业务功能、设备功能以及相对应的测试方法,是5G核心网基础标准。

《5G移动通信网 核心网总体技术要求》(以下简称“总体技术要求标准”)在内容上遵循3GPP TS 23.501国际标准,定义了基于服务的5G网络架构,包括整个服务的框架、服务的接口以及数据存储、网络分析架构,规定了网络功能(NF)之间的交互原则,包括服务发现、服务授权、服务的注册与去注册等内容。这种借鉴IT微服务化架构的方式,使得NF间模块实现了灵活的解耦和整合,解耦后的NF可独立扩容、独立演进、按需部署,最终实现整网功能的按需定制,灵活支持不同的业务场景和需求。

除了服务化的架构,总体技术要求标准中还定义了5G网络提供的业务,其中基础数据业务相关功能技术要求定义全面,如网络的接入管理、移动性管理、会话管理、QoS处理、标识、4/5G互操作等。其他业务类型如基于IMS的语音短信业务、定位业务、广播业务、非3GPP接入等业务类型,因业务类型比较独立,涉及多项国际标准,在该标准中仅做了概述性定义,详细的功能技术被规划成其他独立的系列行业标准,这样使得不同类型的业务规范清晰、独立,利于产品研发和行业应用。

总体技术要求标准在内容上还包含网络切片、C/U分离以及对其他系列行标功能、架构上的总体定义,如边缘计算、能力开放、策略控制等系列行标,此外还有5G常见术语、缩略语的规范性定义等等,是其他5G核心网系列行标制定的基础。

《5G移动通信网 核心网网络功能技术要求》(以下简称“技术要求标准”)和《5G移动通信网 核心网网络功能测试方法》(以下简称“测试方法标准”)是配套标准,在测试方法标准中会设计测试用例来验证技术要求标准中的每一个功能点。

技术要求标准规定了5G核心网一系列NF的相关功能特性,主要NF如AMF、SMF、UDM、UPF等。测试方法标准针对网络功能特性,设计对应的测试用例,包含单独网元功能和端到端的基础业务流程。测试内容不但考察单个NF的功能要求,还会验证整个5G网络提供的业务能力。测试方法标准是针对国内通信行业存在多种测试需求开创的,主要被用于行业内网络设备的功能验证,是我国通信设备试验、集采以及进网检验规范的基础。

上述三项行业标准在总体上给出了5G网络架构、网络功能、业务能力的技术要求和测试方法,具备基础完备性,在指导我国5G核心网设备研发、促进5G产业成熟上发挥着重要作用。

除了上述已发布的三项行业标准,TC5WG12已经完成R15版本下的5G语音、策略控制、边缘计算、能力开放等一系列行标的制定,从而形成了国内比较完善的5G核心网标准体系,后续我们将为大家一一解读,敬请期待。(作者:王海梅、陆璐、韩冬)