5G核心网部署演进方案课件.ppt

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1、,ZTE 5G核心网部署演进方案,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,3GPP 5G标准进展,Release 14（TR）,Release 15（Phase 1）,Release 16（Phase 2）,5G Evolution,Release 14(TR),Release 15（Phase 1）,Release 16（Phase 2）,5G Evolution,R15-Stage1,Stage 3 completion for Non-standalone 5G-NR

2、(Option 3),Stage 3 completion for Standalone 5G-NR(Option2),R15-Stage2,R15-Stage3,requirements definition,General technical implementation scheme,interface definition,Option 3 比option 2 早6个月,5G网络演进概览,挑战：市场驱动力产业链成熟度场景选择和部署策略影响因素：标准完善性业务继承(语音、数据、定位、短信)和网络改造代价,挑战：新业务部署 终端兼容性影响因素业务一致性及互操作,挑战：业务生态圈 新运营模式

3、,5G引入过程是一个持续的业务创新过程,5G 核心网演进建议,5G引入阶段,4G和5G并存阶段,5G为主阶段,目标网络：Common Core,云平台,NG Core-C,Legacy Core-C,Unified U-Plane,Common,Management,NF Service仓库,Combo eMBB 切片,NB-IoT 切片,Fixed Access-C,Cloud-Native技术为基础,mMTC 切片,Gb/Iu,NG2NG3,NR,NG2NG3,evolved eNB,切片实现多网共存和隔离,一张网络支持多种接入,NR,S1-U,URLLC 切片,目录,5G核心网演进,5G

4、核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,5G 部署场景,EPC,LTE,NR,Option 3:Non-Standalone,LTE assisted,EPC,LTE,NR,Option 3a:Non-Standalone,LTE assisted,Option 4:Non-Standalone,NR assisted,5GC,eLTE,NR,5GC,eLTE,NR,Option 4a:Non-Standalone,NR assisted,Option 7:Non-Standalone,LTE as

5、sisted,5GC,eLTE,NR,5GC,eLTE,NR,Option 7a:Non-Standalone,LTE assisted,5GC,NR,Option 2:Standalone NR,5GC connected,eLTE,Option 5:Standalone LTE,Rel-15,5GC connected,5GC,EPC,LTE,NR,Option 3x:Non-Standalone,LTE assisted,5GC,eLTE,NR,Option 7x:Non-Standalone,LTE assisted,UE,LTE,EPC,NR,S1-CS1-U,Option3/3a/

6、3x,NAS,对核心网的需求：支持双连接架构QoS 扩展支持4/5G接入支持新RAT类型用于差异化策略终端要求：双连接 仅支持4G的NAS协议,UE,NR,5GC,eLTE,N1,N3N2,Option4/4a,对核心网的需求：全新5G Core功能支持双连接架构终端要求：双连接仅支持5G的N1接口协议,UE,eLTE,5GC,NR,N1,N3N2,Option7/7a/7x,对核心网的需求：全新5G Core功能支持双连接架构终端要求：双连接 仅支持5G的N1接口协议,5G部署场景非独立模式,UE,NR,5GC,UE,eLTE,5GC,N1,N1,N2/N3,N2/N3,对核心网的需求：全新

7、5G Core功能 支持与4G互操作终端要求：5G Only 考虑到4G/5G业务连续性，终端也会支持LTE制式,对核心网的需求：全新5G Core功能支持与4G互操作终端要求：eLTE+5G NAS 考虑到4G/5G业务连续性，终端也会支持LTE制式,Option5,Option2,5G部署场景独立模式,部署选项选择考虑,从核心网角度,ZTE 推荐:Option 2 和 Option3 作为初始阶段的选项,现有网络是否是虚拟化的？现有网络是否将进行虚拟化演进？现有网路是否具备IOT能力？除了eMBB外，还有那些新业务需要引入5G部署？,引入5G的主要考虑点,2,对现网业务少影响,3,快速引入

8、新业务,4,低 TCO,5,简化网络,引入5G的特殊考虑点,场景A(Option 3),场景 B(Option 2),从核心网观点两种引入5G的场景,1,频谱资源,LTE,EPC,NR,NR,NGC,运营商对于引入5G的考虑,5G时代核心网部署策略,EPC-NSA 试点:5GC场景,5G热点覆盖及试点,Cloud Native电信资源池部署CUPS,网络云原生演进,早期5G部署&NFV,5GC 核心网&VoNR切片网络,核心网演进5GC时代,5GC商用,多接入融合创新5G生态系统,EPC和5GC网络融合,融合核心网,Option 4/4a、5、7/7a/7x涉及无线改造,运营商可以依据无线情况

9、选择和拟定部署策略。,&,5G部署场景总体演进线路,vEPC,pEPC,5GC,N26,NR,LTE,Common Core,LTE,NR,eLTE,UMTS,LTE,LTE,LTE,vEPC,NR,NR,NR,NR,NR,NR,eLTE,eLTE,eLTE,eLTE,线路 Astep1,路线 B step1,线路 Astep2,线路A step3,路线 B step2,基于cloud native 的vEPC-NSA部署，支持向5GC演进。快速开展5G业务，但是在初始阶段仅实现部分5G特性。,线路A,初始阶段引入5GC，可部署完整的5G特性。初期对现网更少影响。,线路B,EPC,LTE,5G

10、C,NR,NR,eLTE,eLTE,N26,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,pEPC,vEPC,vEPC,NGC,Nx,Option1,3,Option1,3,Option2,4,5,7,虚拟化是建设5G的关键步骤,最大化资源利用率更强的可伸缩性更高的可靠性自动编排多租户可扩展故障隔离自适应编排跨DC支持分布式用户面,LTE,NR,LTE,NR,NR,eLTE,eLTE,NR,LTE,Option1,核心网演进线路A,Common EPC&NGC,Option1,2

11、,3,4,5,7,LTE,NR,NR,eLTE,eLTE,NR,GPRSUMTS,线路A：step1 可选方案一（vEPC核心网替换）,Cloud Native vEPC-NSA,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,MME,SGW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,Data Network,新建虚拟化基础架构。现网EPC逐步割接到vEPC网络。部署CUPS。基于此架构可以部署Option 3/3a/3x场景。,优势：共用IMS网络提供成熟VoLTE方案提供语音服务。无线不需要通过DCN类技术区分接入

12、现有网络还是5G EPC网络。网络结构简洁，便于维护。基于CUPS的技术同时有利于LTE接入的用户面对应用就近接入，以及减少用户面时延。,PGW,SGW-C,S-GW-U,线路A：step1 可选方案二（基于现网EPC分步实现Option3),LTE,NR,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,传统pEPC,4/5G网络,P-GW,MME,S-GW,PCRF,HSS,P-GW,方案策略：1.本方案为线路A-1的分步实施方案。第一步先基于现网pEPC升级支持Option3/3a/3x，第二步再演进至vEPC。2.适用于运营商暂时无法部署vEPC核心网

13、，希望基于现有网络快速部署Option3/3a/3x系列部署，且现网EPC具备升级支持Option3的能力的场景。,优势：可在早期部署阶段重用现有4G EPC核心网；减少投资。共用IMS网络提供成熟VoLTE方案提供语音服务。,基于现有pEPC网络改造支持5G接入,Cloud Native vEPC-NSA,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,线路A：step1 可选方案三(部分基于现网EPC),优势：可重用现网HSS、PCRF、S/P-GW为4G用户服务,P-GW-C,.,.,P-GW-U,vMME,v

14、PCRF,vMME,LTE,NR,pEPC（4G用户）,vEPC（5G用户+公用MME）,S-GW,P-GW,HSS,PCRF,DRA/SLF,vHSS,Provisioning,Cloud Native vEPC-NSA,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,MME,SGW,PCRF,HSS,LTE,pEPC,PGW,vMME,vMME,S-GW-U,SGW-C,PCEF,vPCRF,DRA/SLF,vHSS,HSS,vMME,PCRF,5G用户请求,4G用户请求,vMME,vSGW,vPGW,PGW,S

15、GW,5G用户,4G用户,线路A：step1 可选方案四（DCN并存方案，HSS&PCRF割接),要求现网LTE和pEPC网元升级支持DCN。鉴于用户签约5G业务是离散用户行为，建议签约类网元（HSS&PCRF）统一迁移至vEPC。,优势：共用IMS网络提供成熟VoLTE方案提供语音服务。未签约5G用户继续使用原有的pEPC的MME，SAE-GW提供服务。有益于平滑迁移，节省初期投入。,vMME,P-GW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,Data Network

16、,传统pEPC,vEPC-NSA DCN,4G DCN,MME,S-GW,P-GW,P-GW,.,.,线路A：step2 vEPC叠加5GC核心网,vMME,PGW-C&SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Data Network,cloud native 5GC+vEPC-NSA,部署5GC网络部署5GC与EPC互操作 鉴于互操作的要求，部分EPC网元和5GC NF实现融合部署（vHSS&UDM、vPCRF&PCF、PGW-C&SMF和PGW-U&UPF）基于此架构可以新增部署基于5GC核心网的Option 2,Option 4/4a,Op

17、tion 5,Option 7/7a/7x.,AMF,N26,eLTE,优势：共用IMS网络提供语音服务。基于虚拟化平台的资源分配和编排优势，便于叠加5GC网络。,.,.,vEPC-NAS,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,线路A：step3 全融合目标架构,Multi Access AMF,Multi Access SMF,.,.,Multi Access UPF,Multi Access PCF,Multi Access UDM,LTE,NR,Data Network,Convergent 5GC,

18、部署策略：基于虚拟化的全融合vEPC和5GC同时提供基于EPC的4G接入，基于EPC的5G接入，基于5GC的4G和5G接入，以及传统的2/3G。可以支持所有5G部署Option,优势：统一融合核心网接入所有无线制式，简化运营管理。融合核心网可实现资源共享，4G用户向5G用户迁移时可在共享的云平台资源中天然进行资源协调。顺应网络发展趋势，实现全虚拟化的核心网。便于基于EPC的LTE接入采用虚拟化平台上方便部署的方案，例如CUPS，以及资源网络管理、运维方面的优势。,eLTE,.,.,vMME,PGW-C&SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,cl

19、oud native 5GC+vEPC-NSA,AMF,N26,eLTE,.,.,pEPC,vEPC,Common EPC&NGC,Option1,2,3,4,5,7,主要挑战统一的用户和会话管理4G和5G的内部映射统一核心网的锚点优先顺序收益无缝的用户体验最小化互操作简化网络维护,Common EPC&NGC is ZTE 特色解决方案,Option1,3,LTE,NR,LTE,NR,NR,eLTE,eLTE,NR,GPRSUMTS,LTE,Option1,核心网演进线路A vEPC直接演进至Common Core,线路A步骤2和步骤3合一,vEPC-NAS,vMME,PGW-C,.,.,P

20、-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,Data Network,升级/割接,Multi Access AMF,Multi Access SMF,.,.,Multi Access UPF,Multi Access PCF,Multi Access UDM,LTE,NR,Convergent 5GC,eLTE,.,.,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,线路B演进方案A,pEPC,LTE,Common Core,LTE

21、,NR,eLTE,NR/LTE,LTE,NR,NR,NR,eLTE,eLTE,5GC,NR,方案 A:NR和5G新场景部署时间紧迫需要最少或者对于4G 无线无影响,线路B 方案 A,pEPC,LTE,线路B step1实施方案：引入5GC和4/5G互操作,PGW-C&SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Data Network,传统pEPC,5GC&互操作融合NF,AMF,N26,MME,S-GW,P-GW,eLTE,.,.,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,P-GW,优势：可在初始阶段通过直

22、接引入5GC实现完整的5G特性。可重用部分pEPC网元，节省初期投入。,要求现网LTE和pEPC网元升级支持5GC和EPC互操作。互操作需要的融合网元基于5GC虚拟化平台建设。鉴于用户签约5G业务是离散用户行为，建议签约类网元（HSS/UDM&PCRF/PCF）统一迁移至5GC。基于此架构可以部署Option2、4/4a、5、7/7a/7x场景。在pEPC改造的情况下也可以部署3/3a/3x场景。,线路Bstep2实施方案：全融合目标网络,PGW-C&SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Data Network,传统pEPC,5GC&互操作融

23、合NF,AMF,N26,MME,S-GW,P-GW,eLTE,.,.,AMF（All Access）,SMF（All-Access）,.,.,GWU&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Common Core,eLTE,.,.,优势：演进目标网络资源可分阶段投入。,线路B演进方案B,方案B:NR和5G新场景部署时间不紧急现有可以满足目前运营商的业务开展,线路B 方案 B,Common Core,LTE,NR,eLTE,NR/LTE,LTE,NR,NR,NR,eLTE,eLTE,pEPC,LTE,线路B方案B实施,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Networ

24、k,LTE,传统pEPC,P-GW,割接替换,Multi Access AMF,Multi Access SMF,.,.,Multi Access UPF,Multi Access PCF,Multi Access UDM,LTE,NR,Convergent 5GC,eLTE,.,.,谢谢！,5G Network,With the rapid development of wireless technologies,the concept of the Fifth Generation(5G)wireless communication system started to emerge.But

25、 most people know little about 5G，including some aspects of 5G wireless communication networks,just like what 5G is about:what are the building blocks of core 5G system concept,what are the main challenges and how to tackle them.Besides,A number of countries and organizations working on 5G,5G develo

26、pment situation in China is of concern to everyone,China also needs to have its own place in such a competitive environment.,随着无线技术的飞速发展，第五代(5G)无线通信系统的概念开始出现。但大多数人对5G知之甚少,包括5G无线通信网络的某些方面,就像5G是什么:什么是核心5G系统的构建块的概念,主要的挑战是什么,以及如何解决这些问题。此外，一些国家和组织致力于5G,5G在中国的发展情况是每个人都关心的，中国也需要在这样的竞争环境中有自己的位置。,1.Introduct

27、ion,5G(Fifth-generation mobile communications)is a new generation of mobile communication systems for 2020,with high spectral efficiency and low power consumption,in terms of transfer rate and resource utilization improvement over 4G system 10 times,its wireless coverage performance and user experie

28、nce will be significantly improved.5G will be closely integrated with other wireless mobile communication technology,constitute a new generation of ubiquitous mobile information network,to meet future mobile Internet traffic 1000 x development needs in 10 years.5G(第五代移动通信)是2020年的新一代移动通信系统，频谱效率高，功耗低，

29、在传输速率和资源利用率方面比4G系统提高10倍，其无线覆盖性能和用户体验将显著提高。5G将与其他无线移动通信技术紧密结合，构成新一代无处不在的移动信息网络，满足未来10年移动互联网流量1000 x的发展需求。,2.Development,Recalling the course of development of mobile communications,each generation of mobile communication systems can be defined by performance indicators and signs of key technologies.W

30、herein,1G using FDMA,only analog voice services;2G mainly using TDMA,can provide voice and low-speed digital data services;3G to CDMA technology is characterized by user peak rate of 2Mbps to reach tens of Mbps,support multimedia data services;4G OFDMA technology as the core,the user peak rate of up

31、 to 100Mbps 1Gbps,can support a variety of mobile broadband data services.回顾移动通信的发展历程，每一代移动通信系统都可以用关键技术的性能指标和标志来定义。其中1G采用分频多址方式，只提供模拟语音服务;2G主要采用时分多址方式，可以提供语音和低速的数字数据服务;3G到码分多址技术的特点是用户峰值速率2Mbps达到数十Mbps，支持多媒体数据服务;以4G 正交频分多址技术为核心，用户峰值速率高达100Mbps 1Gbps，可支持多种移动宽带数据服务。,5G key competencies richer than prev

32、ious generations of mobile communications,user experience,speed,density of connections,end to end delay,the peak rate and mobility and so will be the 5G key performance indicators.However,unlike the case in the past only to emphasize different peak rate,the industry generally believe that the rate o

33、f the user experience is the most important performance indicators,it truly reflects the real data rate available to the user,and the user experience is the closest performance.Based on the technology needs of the main scene 5G,5G user experience rate should reach Gbps magnitude.5G关键能力比前几代移动通信丰富，用户体

34、验、速度、连接密度、端到端延迟、峰值速率和移动性等都将是5G关键性能指标。然而，不同于以往只强调不同的峰值率，业界普遍认为用户体验率是最重要的性能指标，它真实地反映了用户可用的真实数据率，用户体验是最接近性能的。根据主场景5G技术需求，5G用户体验率应达到Gbps量级。,3.Technology,Faced with diverse scenes of extreme performance demands differentiation,5G cannot have solutions for all scenarios.In addition,the current wireless te

35、chnology innovation has diversified development trend,in addition to the new multi-access technology,large-scale antenna array,ultra-dense network,the whole spectrum access,the new network architecture,also is considered to be the main technical direction.5G can play a key role in the major technolo

36、gy scene.面对性能要求差异化程度极高的多样化场景，5G不能满足所有场景的要求。此外，当前无线技术创新有多元化的发展趋势，除了新的多址接入技术、大规模天线阵、超密网络、全频谱接入、新型网络架构，也被认为是主要的技术方向。5G技术可以在主要技术场景中发挥关键作用。,4.Challenges,To work well in a multi service environment with seamless handover technology在多服务环境下，以无缝切换技术工作Interference suppression technology干扰抑制技术Automatic adaption technology自动适应技术Security problems.Seamless docking of secure protocol when integrating 5G and Wi-Fi安全问题。融合5G和Wi-Fi时安全协议的无缝对接,Thank You!,