网络切片,是根据不同业务应用对用户数、QoS、带宽的要求,将物理网络切成多张相互独立的逻辑网络。
5G由无线网、承载网、核心网支持。
在5G之前,核心网由于网元设备专用、网络架构紧耦合,存在着网络和应用扩展性差的问题。
5G核心网中采用了SBA(Service Base Architecture,基于服务的架构)架构,传统网元功能被拆分成多个NFS(Network Function Service,网络功能服务),每个NFS独立自治、但又服从统一管理。SBA架构下的5G核心网成为一个开放的平台,可以基于服务堆外提供统一的接口,方便更多应用“即插即用”的接入。
2/3/4G的核心网采用的是整体式网元结构,即一个网元对应着一组硬件设备,承担着单一的业务功能。随着网络技术和业务需求的发展,这种结构所带来的业务改动复杂、可靠性方案实现复杂,部署运维难度大等问题日渐显现。
5G核心网再一次向分离式的架构演进,一来控制面和用户面彻底分离,二来传统网元被拆分成多个网络NFS。拆解后的网络犹如“积木”一样,可以根据业务部署的要求进行灵活的搭建。
核心网处理的用户信息分为两类,一类是用户签约信息,另一类是用户会话状态数据。在5G之前,用户签约信息单独存储在HSS(Home Subscriber Server,归属用户服务器)的后台数据库,而用户会话状态数据由于会跟随用户访问的业务而变化,是存储在业务网元中的。
在5G核心网中,用户会话状态数据将由UDSF(Unstructured Data Storage Function,非结构化数据存储功能)负责存储。业务NF只专注于业务计算处理,不在保存状态数据,这就是无状态。无状态后的业务NF,可以随意进行弹性扩容、迁移等操作,具有更好的可恢复性和适应性。
随着移动通信网络承载的数据量激增,云计算模式无法保证5G超高带宽、超低时延的要求。
在5G核心网中,用户面UPF(User Plane Function)可以部署到更靠近用户的无线接入网中,让用户享受到超低时延、超高带宽的网络体验。
将IT行业的虚拟化技术引入到了通信行业,通过标准x86服务器来实现传统网元的功能,使网络设备功能不再依赖于专用硬件,资源可以充分灵活共享。
一直以来核心网PS域本省并不具备处理语音业务的功能,语音业务需要通过借助其他网络(2/3G网络),或新增IMS域来完成。5G中PS域也一样,因此基于NSA和SA两种部署模式,5G核心网提供了三种语音解决方案——VoLTE方案、EPS Fallback方案、VoNR方案。