张雪

（中国电信股份有限公司研究院，北京 102209）

1 引言

2020年全球大多数主流运营商已转向5G独立组网架构，并开始了5G独立组网架构的商用部署[1]。5G 网络 3 种典型的场景为：增强型移动宽带（enhanced mobile broadband，eMBB）、低时延高可靠通信（ultra-reliable and low latency communication，uRLLC）和大连接物联网（massive machine type communication，mMTC）。传统的专用硬件难以适应网络和业务发展的需求，采用网络功能虚拟化（network function virtualization，NFV）技术进行5G核心网的部署，能够实现5G业务的快速部署、资源的灵活调用、故障的快速隔离和自愈，对5G网络特性发挥起到了重要的作用[2]。同时网络功能虚拟化技术的使用带来一些运营维护的难点，例如软硬件的一体化监控和告警关联、网元和网络功能虚拟化基础设施（network function virtualized infrastructure，NFVI）的兼容性以及维护团队职责的协同问题，这些难点都将是运营商在5G核心网运营维护过程中需要解决的问题。

2 5G核心网的虚拟化部署方案

与4G核心网架构不同，5G核心网引入服务化架构（service based architecture，SBA）进行设计。5G核心网的SBA借鉴了软件开发领域成熟的面向服务的架构（service-oriented architecture，SOA）和微服务架构（micro-service architecture，MSA）的综合优势，提出了面向服务的总线架构，将传统的以网元和信令传输为基础的网络架构转变为以服务和应用程序接口（application programming interface，API）为主的服务架构，其主要架构如图1所示[3]。此架构实现了网络功能的灵活组合，能够支撑业务的敏捷提供和能力开放。

图1 5G核心网服务化架构

延续 4G核心网业务平面与控制平面完全分离的理念，5G核心网将网络功能（服务或网元）分为控制面功能和用户面功能。其中将用于数据转发用户面功能（user plane function，UPF）进行下沉，实现UPF靠近用户侧进行部署，可以有效避免长距离网络传输时延，提升用户体验。……