5G核心网

Posted 2022-10-11

  5G部署核心与之前的通信协议有所不同，其可以使用现有EPC，亦可使用5GC，EPC是演进分组核心的简称，在4G LTE中起到了关键作用，5GC是由3GPP定义的新的5G核心网络。除了以上两种，还有5GC的独立模式（SA），或是EPC/5GC的非独立模式（NSA），增加了5G在寻找最佳迁移路径的复杂性。
  
  支持LTE/EPC和NR/5GC之间的RAT间切换和重定向，可以解决5G不能完全覆盖服务区域的问题，如图所示：

  5G SA模式下，部署5GC和gNodeB的新独立5G网络(Option 2)，迁移路径与部署LTE相似，充分发挥5G的能力，只需对现有EPC稍加修改，就可以支持与5G的互通。
  

  上图是在现有EPC下部署gNodeB的非独立5G网络（Option 3），其应用的是NSA模式，具有双重连接性，在UE上同时提供LTE和NR无线接入，并支持基于LTE的NSA架构。此迁移路径的优点在于早期的5G部署不需要5GC。利用该网络设计，S1的控制接口只提供给LTE eNodeB，而S1的用户平面接口可以同时提供给eNodeB和NR gNodeB。因此，在EPC中应该对流量进行分类和划分。
  

  在非独立部署的迁移路径中引入5GC，称为Option 7，如上图所示，Release-15以后的演进LTE（eLTE）eNodeB通过控制和用户接口连接到新的5GC，而gNodeB仅具有连接到5GC的用户接口。在部署5GC时，为升级到Option 7提供比SA Option 2更好的性能。但是，若SA Option 2部署成为主流，那么迁移到Option 7可能就没有必要了。
  

  上图图示了SA和NSA 5G NR在全国范围内部署（Option 2和4），控制平面位于5G NR中，充分向用户提供5G功能，要求是5G NR可以提供连续覆盖。5G NR部署逐渐成熟，gNodeB将取代SA部署方案中的原有的LTE eNodeB（Option 2）。在NSA中，Option 3和Option 7可以升级到Option 4，Option 4也适用于使用双连接的LTE的NSA网络架构。
  
  从2017年开始，NextEPC提供了4G LTE EPC开源软件来推广私有LTE网络，并预计5GC软件解决方案在2020年中期实现。将EPC和5GC包含在一个软件包中，以实现从4G到5G的无缝转换，并利用蜂窝核心服务的动态服务发现技术推动分布式部署；可以实现可扩展性和稳健性。