除了人與人之間的通信

，5G更重要的目標是萬物互聯。4G已經改變了人類的生活方式，5G將改變社會的生產模式。

   5G網絡主要有三大技術場景，增強的移動寬帶業務enhanced mobile broadband (eMBB)

，海量機器通信Massive Machine Type Communication(mMTC)
，高可靠低時延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC)。每種技術場景都提煉於各行各業對未來通信的需求。三大場景中mMTC和URLLC都是主要針對垂直行業的業務需求

，足以可見5G對垂直行業的重視程度。

圖一 5G網絡滿足垂直行業需求

   為了滿足5G萬物互聯的需求

，通信人致力於對貫穿於5G網絡的基站、核心網、編排管理、傳輸等各部分的實現。對於核心網而言
，基於傳統CT思維的設計模式顯然已經不足以麵向未來。因此
，5G核心網有了更方便更靈活引入垂直行業的架構，即基於服務化的架構Service Based Architecture，簡稱SBA。3GPP定義的基於服務化架構的5G核心網如下圖所示。

圖二 5G核心網服務化架構

    5G核心網架構與傳統核心網架構的顯著區別在於：

        控製麵網絡功能摒棄傳統的點對點通訊方式
，采用統一的基於服務化架構和接口
，例如上圖中的Nnssf、Nsmf等；

        控製麵與媒體麵分離

；

        移動性管理與會話管理解耦；

        核心網對接入方式不感知
，各種接入方式都通過統一的機製接入網絡，例如非3gpp方式也通過統一的N2/N3接口接入5G核心網，3gpp與非3gpp統一認證等。

    服務化架構是5G核心網區別於傳統核心網的顯著差異，那麼究竟什麼是服務化架構呢
？我們總結了5G核心網服務化架構四大特征如下：

圖三 5G核心網服務化架構四大特征

一、傳統網元被逐漸拆分

   伴隨著虛擬化技術運用在電信領域
，傳統意義上的核心網網元實現了軟硬件解耦，軟件部分被稱為網絡功能（Network Function）。3GPP定義的服務化結構將一個網絡功能進一步拆分成若幹個自包含、自管理、可重用的網絡功能服務（NF Service），這些網絡功能相互之間解耦，具備獨立升級
、獨(du)立(li)彈(dan)性(xing)的(de)能(neng)力(li)，具(ju)備(bei)標(biao)準(zhun)接(jie)口(kou)與(yu)其(qi)他(ta)網(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)服(fu)務(wu)互(hu)通(tong)
，並(bing)且(qie)可(ke)通(tong)過(guo)編(bian)排(pai)工(gong)具(ju)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)需(xu)求(qiu)進(jin)行(xing)編(bian)排(pai)和(he)實(shi)例(li)化(hua)部(bu)署(shu)。這(zhe)種(zhong)網(wang)元(yuan)拆(chai)分(fen)與(yu)我(wo)們(men)經(jing)常(chang)談(tan)論(lun)的(de)雲(yun)原(yuan)生(sheng)或(huo)微(wei)服(fu)務(wu)架(jia)構(gou)有(you)著(zhe)相(xiang)似(si)的(de)理(li)念(nian)，而(er)3GPP進行了標準化定義，並為每個5G網絡功能定義了一組具備對外互通標準接口的網絡功能服務。

二
、網絡功能服務管理自動化

   網wang絡luo功gong能neng被bei拆chai分fen成cheng多duo個ge網wang絡luo功gong能neng服fu務wu後hou，維wei護hu工gong程cheng師shi會hui從cong麵mian對dui幾ji個ge網wang元yuan改gai變bian為wei麵mian對dui幾ji十shi個ge網wang絡luo功gong能neng服fu務wu，如ru果guo仍reng然ran依yi靠kao傳chuan統tong核he心xin網wang的de手shou工gong維wei護hu方fang式shi
，那na對dui維wei護hu工gong程cheng師shi而er言yan無wu異yi於yu一yi場chang災zai難nan。因yin此ci，5G核心網的網絡功能服務需要能夠做到自動化管理，NRF就是這樣的一個網絡功能。NRF支持幾個主要功能為：

     1)網絡功能服務的自動注冊，更新或去注冊；每個網絡功能服務在上電時會自動向NRF注冊本服務的IP地址，域名，支持的能力等相關信息，在信息變更後自動同步到NRF，在下電時向NRF進行去注冊。NRF需要維護整個網絡內所有網絡功能服務的實時信息，類似一個網絡功能服務實時倉庫。

     2)網絡功能服務的自動發現和選擇。在5G核心網中，每個網絡功能服務都會通過NRF來尋找合適的對端服務，而不是依賴於本地配置方式固化通訊對端。NRF會根據當前信息向請求者返回對應的響應者網絡功能服務列表，供請求者進行選擇。這種方式一定程度上類似於DNS機製

，從而實現網絡功能服務的自動發現和選擇。

     3)網絡功能服務的狀態檢測。NRF可以與各網絡功能服務之間進行雙向定期狀態檢測，當某個網絡功能服務異常，NRF將異常狀態通知到與其相關的網絡功能服務。

     4)網絡功能服務的認證授權。NRF作為管理類網絡功能，需要考慮網絡安全機製，以防止被非法網絡功能服務劫持業務。

三、網絡通信路徑優化

    傳統核心網的網元之間有著固定的通訊鏈路和通訊路徑。例如在4G網絡中，用戶的位置信息必須從無線基站上報給MME
，然後由MME通過S-GW傳遞給P-GW
，最終傳遞給PCRF進行策略的更新。而在5G核心網服務化架構下
，各網絡功能服務之間可以根據需求任意通訊，極大地優化了通訊路徑。同樣的以用戶位置信息策略為例，PCF可以提前訂閱用戶位置信息變更事件
，當AMF中的網絡服務功能檢測到用戶發生位置變更時，發布用戶位置信息變更事件，PCF可直接實時接收到該事件，無需其他網絡功能服務進行中轉。

四、網絡功能服務間的交互解耦

    傳統核心網網元之間的通訊遵循請求者和響應者的點對點模式，這是一種相互耦合的傳統模式。5Ghexinwangjiagouxiadewangluogongnengfuwujiantongxunjizhijinyibujieouweishengchanzhehexiaofeizhemoshi，shengchanzhefabuxiangguannengli，bingbuguanzhuxiaofeizheshishui
，zaishenmedifang。xiaofeizhedingyuexiangguannengli，bingbuguanzhushengchanzheshishui，zaishenmedifang。zheshiyizhongcongIT業借鑒過來的通訊模式
，非常適用於通訊雙方的接口解耦。

   5G核心網的服務化架構是5G時代在網絡架構方麵的一個重大變革，具備靈活可編排
、解耦、開放等傳統網絡架構所無法比擬的優點
，是5G時代迅速滿足垂直行業需求的一個重要手段。核心網的黑盒子已經被打開，依托於服務化架構的5G核心網
，移動通信網絡一定會在未來的萬物互聯之路上展現出巨大的能力。

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