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1、目录目录 IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。5G-Advanced核心网发展愿景5G-Advanced移动网络价值场景、挑战和需求5G-Advanced核心网关键技术方向5G-Advanced核心网网络架构展望5G-Advanced产业落地建议主要贡献单位P1P2P16P34P36P38IMT-2020(5G)推进组5G-Adva
2、nced核心网演进白皮书1IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书5G-Advanced核心网发展愿景随着全球5G大规模商用,产业界开启了5G下一阶段演进的技术研究和探索。3GPP从R18启动研究,标志着全球5G发展进入5G-Advanced新阶段。移动通信网络历经了五代的发展,从1G/2G的话音业务实现移动通信的普及,到3G/4G的数据业务实现了移动互联网,5G进一步提升了无线带宽效率。在5G-Advanced阶段,移动网络价值场景呈现蓬勃发展的趋势,体现在新媒体、新连接、新能力三个方面,逐步发展出超越带宽效率的多维化能力。新媒体方面,随着8K视频、裸眼3D、XR
3、和新通话等应用的不断发展,未来将实现更加真实和自然的虚拟现实体验,并会进一步和AI以及物联网深入结合,推动更加广泛和深入的应用。而这些应用场景需要媒体协议层优化和按需调度以及5G网络边缘上部署媒体渲染等处理设备。新连接方面,一方面千亿物联极大地丰富了各行业网络上的资源并构成智能社会的基础,另一方面用户从单一的端-云的基础网络连接,发展到端-端、端-云、端-家、端-车等多种差异化连接。而这些连接需要网络具备智能化、动态组网能力,且需要5G网关具备高带宽、高隔离、低时延、长连接的特征。新能力方面,通信网络的部署范围较为广泛,具备智能化和感知能力后,可以实现通信网络任务外延化及业务普遍化。通信智能化
4、和感知融合是在5G-Advanced阶段比较有代表性的新技术,具有较为广泛的应用空间。而这些能力需要供给给行业应用后,才能体现出价值。这就需要5G网关具备感知数据的收集、处理能力。随着5G-Advanced技术的深入研究,需要对以上三个方面加强技术创新和产业升级,提高5G-Advanced产业竞争力和市场占有率,推动5G-Advanced产业的可持续发展;加强企业间合作和产业链协同,形成产业生态圈,通过能力开放实现5G-Advanced和行业融合,为各行业供给新动能,发展出5G-Advanced的新业态。最后,通过以用户为中心构建切片技术,实现产业闭环。2IMT-2020(5G)推进组5G-A
5、dvanced核心网演进白皮书5G-Advanced移动网络价值场景、挑战和需求图1 新兴媒体业务演进2.1 新媒体2.1.1 新兴媒体业务新兴媒体业务,如高清视频、沉浸式游戏、AR/VR等需要网络层提供高带宽低时延的传输能力,将成为5G-Advanced网络承载的重要业务类型。当前,多媒体技术不断发展,编解码效率和压缩率在逐步提升;媒体硬件设备性能不断完善,显示设备清晰度逐渐从4K/8K向16K甚至更高升级演进,显示器的重量、尺寸、耗电量等性能也逐步优化,且眼动追踪,手势等交互方式逐渐多样化,以满足不用业务场景下用户沉浸式体验的需求;新兴媒体业务的应用领域和生态不断完善,在娱乐、教育、办公、
6、出行、体育赛事直播等领域的应用逐步拓展。然而,新兴媒体业务的沉浸式、交互式、协同式需求对通信网络能力提出更高要求,如网络传输速率需提升到Gbps级,网络传输时延需要降低到10ms以内,且部分业务场景也将从单终端通信演进到多终端协同交互。因此,使用5G网络通用的QoS机制处理新兴媒体业务会具有更高的挑战,需要考虑3IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书如何充分利用新兴媒体业务流的特性来进一步提升网络传输的效率和QoS控制能力,同时,也需要加强网络与应用的协同和交互,进一步提升应用根据网络环境进行自适应优化的能力。由于多媒体业务涉及多种网络传输协议,如RTP、QUIC
7、等,根据业务的需求,网络需要考虑针对不同传输协议下媒体帧粒度信息的感知,以便于网络执行帧级的QoS调度,进行传输调度优化。新型媒体业务将带来大量的存储和带宽需求,基于现有的内容分发方式,由内容缓存节点直接向最终用户分发的方式,将对内容提供商引入更高的带宽开销及成本。另一方面由于当前内容缓存节点的部署位置位于移动网络外部,很难进一步降低内容分发时延。对于交互式XR业务,客户端通常在媒体帧的所有报文完整到达后再进行解码和显示。然而媒体帧非连续发送,具有微突发特性,并且不同类型的媒体帧可能产生毫秒级超大数据量的微突发,如果网络不能提供相应的传输保障引起丢包或大的时延抖动而产生无效帧,会导致卡顿或花屏
8、,影响用户体验。网络如果按照最大微突发带宽为用户提供带宽保障,虽然可以保障用户体验,但网络资源利用率和用户容量将非常低。对于辅助型AR等高算力应用,可通过部署在边缘的计算资源为应用提供低时延的计算卸载服务,满足终端设备轻量化的需求。为了保障用户体验,终端处理时延、网络传输时延、边缘计算时延之和需要小于特定值,而网络拥塞和边缘计算负载都将引入毫秒级时延,因此独立调度网络计算资源很可能无法同时满足端到端时延需求并最优使用网络计算资源。面向各类新媒体业务的大流量转发、传输调度需求,未来用户面网元需要多样化的转发调度能力,同时新媒体业务的广泛应用也会引入大量差异化能力的用户面网元边缘部署。当前控制面集
9、中管理的方式,将引入较高的管理复杂度,包括对用户面网元管理、用户面路径管理、应用寻址等;并且边缘网络和应用的变更也依赖集中控制面的功能、配置同步,从而可能对集中控制面和大网业务产生影响。2.1.2 新通话过去三十年,层出不穷的用户需求和不断发展的通信技术,推动着运营商为用户提供的实时通信业务经历了标清语音通话、高清语音通话到高清视频通话的发展演进。5G-Advanced时代,运营商实时通信业务将以新通话为基础,朝着智能化、交互化、沉浸化的方向持续演进,通过音频、视频、数据三通道,并结合AI、AR/VR等技术,为用户提供更好的沉浸式交互式感官体验,帮助用户提高沟通效率。与此同时,将业务覆盖范围从
10、人与人通信扩展到人与物、物与物的多媒体实时通信范畴,使能千行百业。在2C领域,新通话为消费者提供丰富的业务服务和个性化、差异化的业务体验,提升用户黏性,4IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书在2B领域,新通话将普惠的实时通信能力赋能行业,帮助行业实现数字化转型,从而进一步释放了运营商网络的价值,实现了网络能力的变现。例如:远程指导、智能客服等业务帮助企业在视频通话过程中完成产品安装、故障排查或业务办理等各种业务,实现业务闭环,有助于企业的降本增效。表3 周期性确定性业务的性能需求图2 新通话2C场景为运营商创造业务增值空间。例如:主叫名片(又称多媒体来显)、内容
11、共享业务基于音频、视频通道之外的第三通道数据通道,为用户在通话接通前、通话过程中传递更丰富的多媒体内容;趣味通话、数字人通信业务,借助AI/ML、AR/VR技术,为用户增加通话的趣味性以及在敏感场景下保护用户的个人隐私;无障碍通话业务通过AI/ML技术实现语音、文本、图像、视频数据之间的转换,帮助老年人、残障人士、国际友人进行无障碍的沟通交流。图3 新通话2B场景5IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书为了提供这些业务,需要运营商网络引入更多新的技术,实现更多新的功能:支持数据通道,在终端和网络间传递任何格式的多媒体数据,这是实现交互式通信体验的基础。支持ASR、
12、TTS、NLP等AI/ML技术,实现语音、视频、文本数据之间的转换,提供基本的多模态通信体验。随着生成式AI、大模型、语义通信等技术的不断发展和引入,触觉、嗅觉、味觉等更多模态将会在实时通信中传递、转换和生成,为实时通信提供更加丰富的体验。支持高质量低成本地生成个性化的个人数字人形象,实现“千人千面”,并能进行数字人形象的驱动,降低对终端算力的要求。支持沉浸式语音,创建360音频体验,包括立体声和环绕声以及头部跟踪支持,为用户提供最逼真的用户体验。2.1.3 云上业务云上业务是指由云端按需提供业务平台,在该平台上提供业务。目前,云上业务典型代表是云游戏和云手机。云游戏属于在线交互式流媒体业务,
13、能够降低对游戏终端的硬件和算力要求,降低高品质游戏的使用门槛并简化用户安装使用,从而为玩家带来更丰富、强交互的沉浸式体验。在云游戏业务中,终端设备通过5G网络将操作指令发送给云端服务器,云端服务器进行游戏的运算和渲染,并通过5G网络将画面以视频流的方式发送给终端,从而减少终端因为进行渲染等运算的处理开销;此外也可以节省游戏开发时与不同硬件和系统的适配成本。由于云游戏业务依赖大带宽(几M到百M以上)、低时延(毫秒级)、低抖动的网络传输能力,因此对网络传输性能提出了较高的要求,也成为5G网络的非常典型的落地场景。云手机业务通过新型应用的形式为用户在本地设备上提供云端虚拟的另一部手机,云手机业务将本
14、地的存储、计算、渲染全部迁移到云上,操作系统以及各种应用也一并运行在云端手机上。图4 云手机业务6IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书云手机支持语音业务对网络有新的需求。从安全和保密的角度考虑,云手机的语音业务流程不回落真机,从云手机可以直接拨打和接收电话,这需要云手机有一个跟真机完全独立的号码和身份,类比虚拟软SIM独立卡号,不依赖真机独立接入核心网,包括云手机认证接入、语音方案、新通话方案等;同时云手机需要具备安全监管能力,云手机和真机绑定,溯源真机身份和位置。云手机的业务体验也对网络提出了新的需求。一方面,云手机的下行业务流为云端手机上运行的实时画面的视频
15、流,云手机业务上行业务流为控制云端操作系统的指定流,因此网络需要提供高下行带宽来满足业务需求;另一方面,云手机业务的服务器处理时延和部署位置受限等原因引入了额外时延,因此网络需提供更低时延来减少端到端时延,保障云手机的E2E体验,从而使云手机获得与真实手机一致的业务体验。2.2 新连接2.2.1 无源物联当前5G网络时代,eMTC、NB-IoT、Redcap等各种蜂窝网络技术,以更低成本和更大覆盖范围实现了蜂窝物联网服务,这些蜂窝物联网技术通常面向传统有源物联网终端提供通信服务。此外,在无线生态系统中,还存在着大量无源物联网终端,例如射频识别(RFID)系统,已经在高速公路收费、牲畜标签、仓库
16、资产管理和零售盗窃威慑等场景下广为应用,RFID设备通过反向散射无线电进行通信,可以在没有本地电源的情况下运行。然而,传统无源物联技术受制于无源标签极低功耗和极低复杂度的特性,传输距离短,难以规模组网,应用场景受限。为解决上述问题,新型无源物联技术应运而生,并逐渐成为业界的关注热点。新型无源物联技术利用蜂窝基站同标签直连或经中继通信,可增大激励距离和接收距离,优化系统效率,满足更大范围、更复杂场景的组网及应用需求,既可应用于资产管理、商超零售等“室内做深”场景,也可应用于智能电网、生产物流等“室外做广”场景。蜂窝无源物联技术包含多种应用场景,例如:自动化仓库盘点 医疗器械库存管理和定位 汽车制
17、造业务内部物流 智能家居中的物联网传感器 机场航站楼/航运港口物联网 寻找遗失物品7IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书 在购物中心进行室内定位为支持新型无源物联技术,5G-Advanced核心网需基于设备特性进行演进,主要涉及如下两个方面:(1)融合网络架构的优化当前核心网支持2G、3G、4G、5G以及NB-IoT和RedCap设备接入,但不支持对无源物联网设备的管理和控制。支持蜂窝无源物联技术预期会对5G网络架构和网元功能提供增强需求,可能会增加融合5GC多接入网络架构的复杂性,需要在设计蜂窝无源物联网络架构时尽可能简化对核心网网络架构的调整。(2)无源物联
18、网关键技术需要定义及完善引入无源物联设备,需要对5G系统机制进行革新,涉及注册管理、连接管理等基本能力,此外,还需对网络标识、数据传输、安全和计费等新型机制进行定义,以更好提供蜂窝无源物联网服务。2.2.2 工业物联近年来,工厂机器视觉、矿业远程控制、智慧港口自动化巡检、电力行业配电自动化等制造业的创新层出不穷,以数字化、智能化、柔性化生产为核心的创新工业制造对5G专用网络、5G确定性网络、高精授时、工业以太网提出了更高的要求。5G专用网络:可以满足公共安全、基础设施和工业领域的关键无线通信需求,推动企业更好地进行数字化转型。在5G-Advanced阶段,5G专用网络除提供灵活、便利的接入外,
19、还需要考虑支持更大范围内的移动性和本地化服务,并且为了保持从一个网络转到另一个网络(如从专用网络转到公共网络)的连续性,需要在网络之间进行一定程度的整合。确定性网络:是一种可以提供“准时、准确”数据传输的网络,核心目标是满足业务的确定性和可靠性需求及关键服务体验指标。5G-Advanced需要进一步解决5G确定性网络面临的挑战,解决广域应用中各类场景下PLC北向控制的可靠性与确定性问题,如AGV、无人集卡等20ms99.99%;进一步解决电力行业的差动保护、配电自动化等场景10ms99.9999%;解决局域应用环境下,PLC南向网络的超低时延可靠性问题,如时延低至2ms。基于这些场景和需求,5
20、G-Advanced需要进一步解决5G确定性网络的一些短板,如广域IP环境下的确定性、N3传输网络的确定性,进一步的跨层调度优化。高精度授时:差动保护、智能配电站等配电网的自动化设备以及工业PLC控制,对时钟同步有严格的需求,如何满足配电自动化的高精授时需求(1us),从而实现通信+授时一体化网络部署是配电自动化场景一个主要的技术挑战。当前的5G系统授时,仅能基于业务授权,5G-Advanced需要在差异化授时服务(如基于签约、位置)、系统授时弹性、授时状态开放等维度进一步提升,以满足高精8IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书度授时能力商用化要求。工业以太网络:
21、5G-Advanced需要进一步解决工业以太网部署的痛点场景。目前的5G网络,只支持一个VN组只能由单个SMF服务,而单个SMF服务的地理区域是有范围的,无法为地理区域更大的工业用户提供VN组通讯。5G-AdvancedCIA作为5G工业应用领域的主要标准化组织,通过对5G系统与工业应用需求的差异分析,期望5G能够在组管理、组配置、组监测的方面做进一步的增强以满足工业需求。2.2.3 卫星通信随着卫星通信技术的发展,卫星通信得到广泛应用,比如无地面网络部署区域,但存在必要通信需求的远洋船舶、海上科研、资源勘查;物联网与工业互联网场景,需保证物联网终端的实时网络接入,避免由于地面网络覆盖问题导致
22、的工程、生产受限;小区回传场景,通过建立5G卫星信号回传机制,为孤立区域和远程服务中心提供网络互通;星上边缘计算场景,满足国土安全、地球观测和灾难救援等多个领域的差异化服务需求,避免数据回传给远程云端,降低对信关站的依赖,增强数据安全性等。卫星通信系统与5G系统采用不同的技术体制,网络特征差异巨大。为了实现异构网络高效融合和无缝的服务提供,需要充分考虑到两个系统间的差异化特征,拉通两个技术体制之间的协议差距,实现高效的互联互通。针对卫星通信在网络拓扑上的动态性特征,可以利用拓扑变化周期性可预测的特点,实现高效的切换。针对卫星通信传输时延长,且传输时延随轨道高度差值较大的特征,需要引入新的接入类
23、型。5G系统支持UE使用卫星接入建立PDU会话,并对卫星接入的会话进行动态QoS控制。由于卫星移动、稀疏星座部署(例如在卫星通信部署初期)等原因,可能造成卫星信号非连续覆盖,此时UE仅在特定时间和地点能够接入卫星,或者,UE位置可能无法被网络及时知晓以实现高效寻呼。为此,需要增强卫星接入下UE的移动性管理机制。另一方面,由于卫星可以提供移动宽带覆盖,在边缘地区(例如偏远农村地区)、难以部署地面网络的广阔区域(例如海域),以及在紧急或临时情况下(如灾难地区或在等待许可证批准时代替微波链路),移动网络运营商可以使用卫星在基站与核心网之间提供回传服务。当使用卫星回传时,运营商面临如何降低卫星链路的传
24、输时延,从而提高数据传输效率和服务质量的挑战。一种有效的方法是通过卫星提供边缘计算服务或启用卫星上的本地交换,以缩短回传连接。为了在卫星上支持边缘计算或本地交换,需要在卫星上部署UPF,这需要增强5GS以支持星上UPF。此外,为了提供边缘计算服务(例如物联网应用的计算服务),还需要在卫星上部署边缘服务器。9IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书移动网络需要识别末端设备的用户身份标识以及设备使用的不同用户身份标识,基于相关的用户身份信息进行差异化网络服务管控,包括支持多种类型末端设备的接入、对末端设备应用不同的网络策略等。1)识别用户身份(UUID,Usage of
25、 User Identifiers):在面向未来的虚拟网络世界中,个人用户可以通过数字身份进行各种社会类活动,例如购物、娱乐、金融转账、远程参会等,网络侧需要2.2.4 移动个人网络移动个人网络包括一组末端设备,比如AR眼镜、家庭游戏机、办公室打印机等,还包括一个或多个具有5G网络转发能力的网关终端,这些末端设备通过网关终端接入移动网络。移动个人网络还包含一个或多个具有网络管理能力的设备进行管理,通过该设备可以实现对移动个人网络的管理。随着电子设备的逐渐丰富,个人便携、居家、办公环境中有了越来越多的电子设备,这些电子设备都具备WiFi或蓝牙等能力,即便是手机等具备移动网络访问能力的设备,在居家
26、或办公环境下,也会使用WiFi或蓝牙,连接网关。通过移动个人网络业务,这些零散的电子设备可以通过移动网络的桥接,形成可分可合可移动的灵活网络,便于对各种设备的网络化管理以及访问移动网络业务。特别针对办公环境而言,移动网络具有广覆盖、多连接的属性,是支持移动办公场景的重要基础设施。移动办公意味着用户不必在同一位置访问文件、数据库或其他办公设备,从而可以灵活地远程工作。企业希望减少对签约设备的依赖,让员工可以通过登录个人账号访问包括打印机、数据库、应用服务器等企业资源,这种灵活性以更经济的方式提高了员工的工作效率。图5 移动办公场景10IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进
27、白皮书对用户身份进行鉴权认证,并基于用户身份提供增强的用户体验服务和性能优化,使得为不属于3GPP网络的终端设备提供服务成为可能,从而拓展移动网络产业边界。2)用户身份的网络使用管控:移动网络对用户身份的管控包括对每个UE上同时激活的用户身份数量,或者对通过UE同时接入的末端设备数量的管控。不同的最大用户身份数(或末端设备数量)对应不同的网络服务套餐等级。此外,移动网络也可以根据运营商策略限制或暂停用户身份使用网络,例如在某些区域或某些设备上禁止使用用户身份信息访问网络等。3)差异化网络管理:移动网络在识别用户身份之后需要对不同用户的业务进行差异化网络管控,具体包括网络访问控制、QoS以及计费
28、策略等。此外,统计计费信息也是移动网络的重要特性之一,当识别用户身份之后,网络计费信息也可以基于用户身份信息进行统计。2.2.5 家庭随身网络伴随移动互联网、物联网、人工智能的蓬勃发展,智能产品已走入千家万户,逐渐出现了通过手机等设备远程访问家庭网络中智能产品的需求。但现有解决方案却很难解决体验和安全等问题,影响和限制了这些诉求的广泛使用。例如:1.移动手机用户远程实时访问家庭安防设备 针对工薪族在公司和远程关注子女教育、照顾老人、关爱宠物等已成为普遍刚需,此时需要手机远程安全,随时互通,高速率访问家庭摄像头和家庭互联,和家庭互动。2.移动手机用户和家庭NAS远场互访 随着家庭NAS设备逐渐普
29、及,远程用户和家庭NAS交互,获取文件,照片等场景,随时互通,内容安全,高速率成为连接的关键。3.移动手机用户和PC/打印机文件远程互访针对用户出差或旅游等场景,存在远程随时随地访问存放在家里的文件场景,随时互联,安全和高速率连接成为关键诉求。现有解决方案普遍使用数据迂回的方案,如图6所示,该方案带来的私有数据出运营商网络的安全风险和体验差问题,一直被诟病。图6 远场手机访问家庭NAS当前方案11IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书家庭随身网络是一种数据零迂回,不出运营商网络,直接网络互通的解决方案,可以解决服务体验差,安全差等痛点问题,如图7所示。图7 家庭随
30、身网络访问方案为支持家庭随身网络方案,需要移动网络和家庭设备协同联合解决如下关键挑战:手机随行,跨域访问家庭:如何实现手机动态远程建立从移动网络到家庭的数据通道,数据不迂回,提升体验,支持本地跨域和异地跨域的访问。手机零改动:如何对手机和应用零改动,不影响已有手机终端生态。家庭NAS,家庭安全摄像头等设备零改动:如何不影响家庭设备,快速接入网络。手机安全接入家庭:如何保证只有安全的手机才可以接入家庭,数据通道的安全保护,内容的安全保护。灵活的家庭业务访问管控:如何实现灵活的手机用户远程访问管控,保证灵活的安全家庭群组管理。2.2.6 多连接5GC支持非受信非3GPP系统、受信非3GPP移动无线
31、接入以及固定接入这三种非 3GPP系统的接入,采用和3GPP接入系统统一的接入接口,以及类似的注册和连接管理机制、会话管理机制。终端同时从非3GPP接入和3GPP接入的时候,终端和网络可以按照策略进行数据流的steering,switching和splitting,一方面可以提升数据传输速率,提高用户的业务体验,另外一方面可以优化数据传输并且缓解接入系统的拥塞。在5G-Advanced阶段,这种多接入操作扩展到用户接入到更多3GPP系统的场景。例如终端移出地面网络覆盖区域的时候,可以接入到卫星网络,并将PDU会话从地面网络切换到卫星网络,保证业务连续性;或者终端从一个卫星网络移动到另外一个卫星
32、网络的时候,PDU会话也需要进行切换操作;或者终端同时在4G和5G进行注册,用户可以从4G和5G同时收发数据,一方面可以提高最大带宽,另12IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书一方面可以根据4G和5G网络拥塞情况,优化上下行的数据传输。终端从多个3GPP系统接入的时候,这些3GPP系统可能属于相同的PLMN,也可能属于不同的PLMN。2.2.7 邻近服务增强5GC支持5G邻近服务,通过使用PC5-NR通信技术使能UE与UE之间的直接PC5通信,有利于降低端到端通信的时延,减轻网络负载。借助远端UE与U2N(UE-to-Network)中继UE之间的单播通信,5G
33、邻近服务已经支持网络覆盖外的远端UE与5G网络进行间接网络通信,为运营商实现5G网络覆盖增强提供了新方法。日趋增长的VR、智慧家居、智慧工厂、公共安全等业务需求对数据传输速率、网络覆盖提出了更高的要求。为更好地满足邻近用户间的数据共享、小范围的社交和商业活动以及面向本地特定用户的特定业务需求,5G-Advanced扩展了5G邻近服务的连接场景,例如引入U2U(UE-to-UE)中继UE,使能无法直连的两个UE进行单播通信;当UE需要网络提供高可靠性和高数据速率的服务时,可以在直连基站的同时,通过U2N中继UE接入5G网络进行多径通信。新的连接模式可以进一步增加频率复用,减少基站的投资。在公共安
34、全方面,邻近服务的引入有可能解决网络基础设施受损、地形复杂带来的通信问题。例如UE之间仍然能够基于PC5连接建立无线通信网络,保证终端之间无线通信的畅通。为提升用户体验,5G-Advanced还应支持灵活的邻近服务连接切换,在PC5或Uu连接质量不佳时及时切换以保证服务质量。随着无线频率越来越高,覆盖越来越小,“短距趋势”和长距价值的矛盾愈发凸显,如何支持多跳中继通信将成为未来网络架构的关键问题。2.2.8 车载中继基站用户对改善5G蜂窝覆盖和连接的需求在不断增加,而对运营商而言,这一需求在某些户外和移动场景中可能会面临巨大的成本挑战。在某些室外环境中,配备移动中继基站的车辆可以在需要的时间、
35、需要的地点有效提升蜂窝覆盖范围、容量,以及可用性。这种移动中继可以按照特定的已知/可预测的行程(例如公共汽车、电车等)进行移动,或者灵活部署于特定的位置(例如体育场外、热点区域或应急服务情况)。这种中继基站使用连接宏站网络的5G无线回传,可以为邻近的UE提供更好的5G覆盖和连接。车载中继基站也非常适合改善车辆内部用户设备的连接性,可用于公共汽车、汽车、出租车或火车上的乘客、临时、专业人员或设备等不同的场景。车载中继基站适用的另一个目标场景是用于支持没有宏站覆盖或宏站覆盖非常差的用户或设备,例如,为防止急救人员在室内建筑物、区域中连接中断,可使用配置在外部车辆上的5G移动中继基站来获得所需的5G
36、覆盖和连接。13IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书使用车载中继基站的技术优势包括,中继基站能够使用更好的RF/天线和更大的发射、接收功率获得比邻近的UE更好的宏站覆盖范围。车载中继基站除了对网络运营商和最终用户的价值之外,还可以为其他各参与方,例如车辆制造商、车辆/车队所有者或提供商,通过在其车辆中安装和使用中继基站的方式获得有价值的激励收益。2.2.9 网联无人机无人机产业已进入快速增长期,无人机充满整个低空立体空间已成为一个明显趋势。低空空域无人机活动的特点包括设备异构、高密度、高频次、全覆盖、大连接、高时效、高安全要求等。国家大力推动低空产业经济发展,借
37、助大规模移动通信网络,提供高可靠低时延、大带宽、广连接和高安全性等优势,提供全天候随时随地无人机高质量信息服务,实现无人机分级、分类、分区域的连续管理,加强移动通信网络在无人机领域的应用,助力低空产业数字化的发展。目前低空网络服务面临辅助监管机制不完善、低空网络覆盖仍需优化、低空业务保障有待提高等诸多难题。一、身份管理认证服务随着无人机应用的不断扩展,无人机数量的不断增加,无人机的统一身份认证能力变得尤为重要。移动蜂窝网的身份认证和鉴权技术已相当成熟,有极大的安全和完备性优势,各大通信运营商也已经形成完备的管理体系。无人机作为新兴行业,可以在此成熟体制的基础上,快速复用其能力。低空综合信息服务
38、能力支持蜂窝网身份认证和鉴权能力的对外开放,为服务和监管方提供完整的能力映射,快速实现无人机身份的闭环管理,助力监管和服务方快速打造无人机全生命周期身份管理能力。二、信息连接服务信息连接作为无人机与行业相关方信息互通的关键环节,是低空信息共享的基础底座。该服务基于无人机的身份认证信息,可提供不同等级的信息通道,一方面为不同类型的行业用户给予不同服务等级的连接能力,另一方面为运营人、监管方可提供定制化连接通道。三、飞行基础服务无人机飞行数据实时共享:无人机的飞行数据可根据用户的业务类型划分隐私等级,根据隐私等级实现飞行数据的合理开放。用户可对低空区域设置电子围栏,支持对电子围栏范围、属性、有效时
39、间、告警规则等进行自定义。四、合作飞行信息服务随着无人机在低空飞行中的活动日益增多,确保其飞行安全和与其他飞行器的协同成为必要要14IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书求。机机之间、管理者和服务提供者之间均需要标准、高性能的信息共享服务。对于合作类无人机,其无人机身份、飞行计划、实时飞行动态等基础信息均已在低空综合信息服务系统中记录,系统可对其生命周期进行管理并向其提供服务。合作飞行信息服务可实时获取合作类无人机飞行动态信息,根据目标的位置、速度和航向等信息,对潜在碰撞威胁进行预警,根据检测到的障碍物和其他航空器的位置,为无人机生成安全的飞行路径。2.3 新能力
40、2.3.1 智能化随着5G规模商用和新应用的加速发展,移动网络中流量持续增长,业务多样性迅速增加,用户业务对网络的期望从尽力而为逐渐转变为满足不同类型业务的差异化需求。核心网作为移动通信网络的中枢,关乎整个网络的总体控制、管理和服务,其能力演进和发展举足轻重,需要积极探索5GC与AI的融合创新,引入新的架构、模型和算法,实现网络智能化水平跨越式提升。5G网络在设计之初就在不断探索与AI技术的结合,3GPP在5GC定义了NWDAF、ADRF、DCCF等智能化网元,可为网络、业务、用户提供多样化的智能分析、训练和推理服务,支持体验提质和网络提效等数十个场景的智能化能力。国内标准组织CCSA也在组织
41、网元智能化水平相关的测评体系,为智能化大规模商用和规模复制做好技术准备。核心网智能化价值场景包括辅助网络实现降本、增效、提质。例如降低运营成本,可通过NWDAF实现网络资源的自动化配置和优化,降低运营商的人力成本和设备投资;提高网络性能,可通过NWADF提供有关特定区域的网络状态信息、网络资源使用情况等网络负荷统计或预测信息,提供数字体验地图;提升用户体验,可通过NWDAF根据用户需求和业务场景提供个性化的QoS服务保障,提高用户满意度,如网红直播体验保障,拥塞场景大流量业务精准管控等。随着5G-Advanced核心网的不断演进,网络智能化也面临各方面的挑战。技术方面包括网络数字孪生等技术的研
42、究和应用;标准方面,需制定全球统一的网络智能化技术标准和规范;产业方面,需推动产业链上下游企业共同投入研发和应用,形成良好的产业生态,推动网络智能化技术创新和产业发展。2.3.2 通感一体随着移动网络对物体检测、定位、跟踪、监控、自动控制等业务的强烈需求,同时为使能一网多能,实现网络的节能高效演进,通信感知一体化技术应运而生。5G-Advanced通信感知一体化通过对现有5G网络架构、功能、接口、协议进行增强,在智慧交通、智慧低空、智慧城市、智慧工厂、智慧15IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书家居等领域将具备广阔的应用前景。作为一项新型移动通信技术,推动通信感
43、知一体化技术的发展也面临诸多挑战。第一,通信和感知融合后对现有5GC网络架构的影响及关键技术攻关,包括感知流程控制、感知数据上报/处理、感知结果开放、感知模式选择等;第二,感知数据的生成和上报,涉及感知模式的选择,感知数据的上报方式及格式的定义等;第三,研究5GC与基站的功能分割及接口设计,如不同层面的数据(如I/O数据、点云数据等)处理职责在基站和5GC间的划分等。此外,在多站点协同、数据同步、感知数据安全等领域,由5GC进行感知数据的汇聚处理和结果开放具有重要优势,因此如何与基站进行感知功能的划分、数据上报格式的设计等关键问题亟待解决。2.3.3 定位5G系统支持公共安全和商业相关的定位服
44、务,包括支持垂直行业所需要的高精度和低延迟定位服务。在5G-A系统中,定位服务与5G其它场景(例如边缘计算、网络数据分析、卫星接入以及工业互联等)相结合,催生出更多对定位服务的新需求:在边缘计算场景中,如何减少端到端的定位服务延迟,如何将UE位置估计开放给边缘的应用,以增强边缘计算的定位服务。5G系统支持利用网络数据分析功能NWDAF向其它网络功能提供智能化的网络数据分析。如何利用网络数据分析增强定位服务以提高定位性能,或反之,如何利用定位服务为网络数据分析(例如UE移动性分析)提供更高精度的UE位置信息,以实现5G网络智能化与定位服务的融合。在卫星接入场景下,需要采用可信与可靠的方法来获得足
45、够准确的UE位置以满足特定业务(例如紧急呼叫服务和合法拦截)的需求。为此需要考虑基于网络的UE位置确定,同时需要支持卫星接入的定位性能要求。在工业物联网场景下,提出了更低功率和更高精度的定位需求,满足IoT或低功能终端设备的节能要求。在邻近服务场景下,支持UE之间相对定位,可以提供更加便捷和丰富的定位业务体验。2.3.4 网络共享随着5G技术的发展,5G网络的部署也不断加快,考虑到5G网络部署成本,多个运营商对于共享彼此的网络基础设施分摊运营成本的需求越发迫切,网络共享技术变得越发重要,并且运营商能够借助网络共享技术更大程度地提高整体网络覆盖范围,例如农村地区的大范围覆盖、长途公路覆盖等场景。
46、参与网络共享的不同运营商根据其角色可以区分为以下两类,即:承建方运营商:即网络基础设施被其他网络运营商共享的运营商;16IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书 参与方运营商:使用承建方运营商网络基础设施的运营商。现阶段,3GPP已经定义了基于5G MOCN(Multi-Operator Core Network)的网络共享机制,以实现两个或以上已经或计划部署5G网络的网络运营商进行网络共享以提高5G网络覆盖。但在使用5G MOCN机制的过程中,承建方运营商和参与方运营商在实际的网络部署和网络运营中也面临着一定的挑战。例如,承建方运营商的NG-RAN与两个或多个参与
47、方运营商的5GC之间将存在大量跨运营商的网络接口(如N2/N3接口),对于存在大量共享基站的场景,将额外带来巨大的跨运营商间接口维护的工作量。此外,目前5G MOCN的计费方式主要是基于网络共享协议,而部署网络共享的运营商希望支持更灵活的计费模式,例如基于用户实际产生的流量计费。基于这些原因,5G网络需要考虑引入新的网络共享方案,进一步简化部署复杂度,提升网络价值。5G-Advanced核心网关键技术方向3.1 新媒体3.1.1 新兴媒体业务针对新兴媒体业务场景,需要5G-Advanced网络根据业务流特性进行增强以满足业务高带宽、低时延等传输性能的要求,从而达到强交互、高沉浸感的业务体验。基
48、于媒体帧粒度PDU Set的QoS调度机制:PDU Set通常对应一组具有相关性的媒体数据包,如可以将媒体帧作为一个PDU Set进行QoS调度。对于媒体帧报文的传输,网络需要保障媒体帧对应的所有报文的完整发送,同时在网络拥塞或空口质量较差时,需要优先传输重要帧,保障基本应用体验。用户面网元感知下行报文对应的媒体帧粒度的PDU Set信息,向基站提供该信息,通过不同的QoS Flow传输不同重要程度的帧内容,进而基站能够进行帧粒度的完整性传输和分层QoS调度。网络还需要感知媒体帧微突发,动态调整用户面网元和基站的带宽保障,实现传输保障的同时提升网络资源利用率。17IMT-2020(5G)推进组
49、5G-Advanced核心网演进白皮书 媒体帧粒度的PDU Set信息的感知:根据业务提供方针对媒体帧粒度的传输保障需求,为了执行帧级的QoS调度机制,5G-Advanced中的UPF需要感知下行报文的媒体帧粒度的PDU Set信息。由于新媒体业务可能会采用不同的传输协议,当采用QUIC协议时传统的基于DPI机制难以感知QUIC报文的媒体帧粒度的PDU Set信息。IETF定义了MoQ(Media over QUIC)协议,采用MoQ进行媒体业务传输时,通过MoQ定义的元数据向可信网络节点(如用户面网元)提供QUIC报文对应的媒体帧粒度的PDU Set相关的信息。从而可以在无线网络中提供对于Q
50、UIC报文的媒体帧粒度的传输保障和优化。内容分发协同优化:根据应用的需求,移动通信网络可以将特定内容缓存到更加靠近用户的位置,并面向用户进行内容分发,从而降低内容源到移动网络之间的带宽开销;同时,由于内容缓存的位置更加靠近用户,所以可进一步降低分发时延,实现存储和网络资源的协同利用,均衡用户体验和资源利用效率。计算资源和网络资源协同调度:面向云渲染等高计算媒体应用服务,会引入大量的计算和网络资源开销,同时面向不同类型业务的应用服务,引入的计算和网络资源开销也有较大差异,进而引入不同的计算时延和网络时延。5G-Advanced核心网感知网内/边缘计算资源和网络能力/状态,为用户选择最优路径和算力
51、资源,满足用户业务需求和资源高效利用。区域网络自治管理:面向XR类应用的差异化能力的用户面网元在边缘广泛部署,以及面向内容下沉、计算资源和网络资源协同调度等需求,需要对边缘网络、应用和计算资源进行区域自治管理,降低边缘网络和应用等部署和能力的变更对集中控制面的依赖和影响,实现边缘网络快速灵活部署和应用上线。网络能力开放:一方面,通过网络和应用协同的方式,使网络感知媒体帧报文对应的业务信息和传输需求,来实现传输保障;另一方面,为了帮助业务更好的适应网络状态的变化,提升业务体图8 分层QoS调度18IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书为支持数据通道功能,IMS网络新
52、增了数据通道信令功能、数据通道应用存储功能和增强的媒体资源功能。通过这些功能的协同,在IMS呼叫流程中引入Data Channel处理环节,能够实现2.1.2节所述的内容共享、智能客服、数字人通信等业务。新通话如AR通话,对网络及终端的媒体处理能力也提出新的要求。在网络支持Data Channel能力的基础上,增加网络侧的AR媒体渲染能力以支持AR通话等业务。其中关键技术点包括拆分渲染协商、基于Data Channel传输AR元数据、基于AR元数据和渲染引擎进行网络和终端侧渲染和视频合成验,5G网络需要将网络信息实时提供给AF,让业务及时获得网络状态的变化信息,从而进行动态的码率调整等业务优化
53、。终端节能优化:沉浸式新型多媒体业务的大带宽需求也对终端的节能提出了更高的要求,因此,需要从通信系统整体为出发点,考虑有限的空口资源和媒体业务特性来达到业务体验和终端节能的平衡。现有标准已经支持核心网将业务辅助信息,如上下行业务周期性、End of Data Burst信息等发送给基站以辅助基站进行DRX的配置,从而节省终端功耗。3.1.2 新通话目前运营商的IMS网络,只能为用户提供基础的语音和视频呼叫服务。为支撑新通话业务,需要对现有的IMS网络进行升级以支持IMS数据通道(Data Channel),除传统的语音和视频外,能够在IMS会话中传输任何类型的数据,为各种创新业务提供支撑。3G
54、PP TS 26.114在Rel-16已经引入了Data Channel的概念,并定义了Data Channel相关的能力标识和SDP扩展。在3GPP Rel-18 TS 23.228中进一步对IMS架构增强和流程增强以支持Data Channel能力,定义了IMS Data Channel架构、接口和流程,包括网络与终端间的Data Channel能力发现。图9 IMS数据通道19IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书等。媒体能力的增强可以是对已有媒体资源功能如MRF的增强,也可以部署专门的新媒体处理功能。5G-Advanced核心网针在新通话基础功能之上,将进
55、一步研究如下场景:如何向第三方开放IMS Data Channel网络能力,使垂直行业能够利用运营商网络的IMS Data Channel能力,在销售、客服等场景下为消费者提供更加丰富、灵活地服务体验,并实现业务闭环,从而有效降低获客成本、提高运营效率。为了使新通话业务具有更广泛的应用场景,研究当会话一方的终端或网络不支持Data Channel时如何交互。独立Data Channel,即在没有音视频媒体的IMS会话中支持Data Channel,并研究简化Data Channel相关流程的可能性,这将有助于把新通话的应用场景从人-人通信扩展到人-物通信和物-物通信。支持数字人通信,并将AIG
56、C数字人生成技术应用到实时通信中,以大幅降低数字人制作的时间和费用投入,实现实时通信中的“千人千面”。同时,在利用语音驱动数字人的同时,还需要优化流式音素提取准确率、唇音不同步时延等问题,实现最佳的数字人通信体验。3.1.3 云上业务如2.1.3所述,云上业务典型应用包括云游戏和云手机,针对云游戏类业务的强交互业务场景,业务层通常没有缓存或只有较小的缓存,所以需要网络提供特定的QoS保障能力,保障网络的高传输速率、低时延以及低抖动的传输性能。根据云游戏业务的QoS需求,网络可以通过特定的QoS参数定义来实现对业务不同渲染方式的灵活支持,满足上行操作指令等数据和下行渲染多媒体数据的传输,保证用户
57、体验。考虑到业务传输的周期性特性,无线侧也可以通过扩展TSCAI实现对强交互业务的支持,如基于周期性参数辅助RAN进行用户数据调度等。此外,网络的QoS监控功能可以实时获取用户业务流的实际传输状态,如传输时延、数据传输速率、基站拥塞信息等,也可以将网络的传输状态信息及时反馈给AF,从而让业务侧进行及时的编解码算法等调整,以适应网络当前的传输能力。此外,随着云手机的规模商用,引入云手机独立码号、安全监管和E2E体验等需求,需要网络侧提供相应机制满足这些需求:1)云手机软SIM卡一般物理端手机是基于物理SIM卡的方式和3GPP移动网络双向鉴权进行身份认证后接入网络,端侧SIM卡以物理方式进行安全隔
58、离。云端虚拟手机为纯软件方式实现,需要为云手机分配软SIM卡,涉及到软SIM开户,软SIM卡和云手机实例绑定/解除,以及云手机具备独立身份,并安全接入移动网络等处理。20IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书3)云手机和物理端手机绑定云手机打电话可能存在无法跟踪或恶意篡改真机位置信息等安全问题,而合法监听等安全监管需要云手机对应真实用户所在位置。云手机需要和物理端手机绑定,通过网络侧识别真机位置后和云手机进行位置同步,从而溯源真机身份和位置。4)云手机E2E体验云手机E2E体验是云手机业务规模发展的关键,为此,网络需要控制云手机和物理端手机之间的时延。通过云手机实
59、例下沉部署,独立云手机切片的部署,网络智能化提供云手机业务的QoS服务保障,降低云手机和物理端手机之间端到端时延,提升云手机业务体验。3.2 新连接3.2.1 无源物联2.2.1定义的蜂窝无源物联应用场景对于5G-Advanced网络提出了六个方面的要求,包括:无源物联设备通信 设备定位2)云手机身份认证和注册云手机以独立的身份接入到移动网络,5G-Advanced核心网对云手机进行身份鉴权和认证。认证通过后,云手机发起会话建立流程,创建IMS连接会话。通过建立的IMS连接,云手机注册到IMS网络,从而为云手机提供IMS语音能力,可实现话音域的主叫和被叫等服务。图10 云手机身份认证21IMT
60、-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书 设备管理 信息收集网络能力开放 计费 安全和隐私结合无线网络对于无源物联网设备和连接拓扑的定义,5GC需研究的关键技术包含如下几个方面:(1)5GC架构增强 为支持无源物联服务,核心网架构需支持新的网络能力,需明确是否引入新的网络功能以及对现有网络功能的增强要求。(2)设备管理无源物联设备与传统终端设备特性不同,需研究5G网络如何识别和管理无源物联设备,包括无源物联设备标识和签约数据的管理等,并基于设备特性设计注册管理、连接管理、可达性和寻呼等相关流程。(3)服务开放由于无源物联设备性能有限,只有在基站或终端激励下才能与网络通信,
61、同时,设备的传输数据量较小,这些数据如何向第三方开放,是否通过用户面传输,以及是否需要建立及维护PDU会话需要进一步研究。(4)安全无源物联设备在使用过程中需验证设备本身及执行设备操作的合法性,基于此,5GC需研究如何对无源物联设备进行鉴权和认证,以及保护设备隐私。(5)计费运营商向客户提供无源物联服务时,5GC需提供计费能力,支持不同类型的计费模式,如按次、按设备数、按流量等,为此,5GC需要研究收集哪些信息以及如何传递这些信息。3.2.2 工业物联基于2.2.2章节分析的工业物联场景对网络的诉求,5GC需支持的关键技术如下:1、增强的非公共网络NPN是3GPP对5G专用网络采用的术语,NP
62、N可以面向不同场景,不同用户提供运行在授权频谱上的5G专网服务。5G-Advanced进一步对NPN功能进行增强,支持更大范围的移动性,更多的企业连接和本地化服务等功能。具体能力包括:(1)SNPN间的移动性:利用等效SNPN功能支持在SNPN间移动,避免网络重选。22IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书(2)非3GPP接入:支持非受信非3GPP接入、受信非3GPP接入、有线接入等多种接入方式。(3)本地化服务:可以在特定地区或特定时间向用户提供服务。当用户不在自己的网络覆盖范围内,只是想短时间接入和访问本地服务时,根据归属地网络、托管网络和第三方服务商之间达成
63、的协议,UE能够发现并临时访问本地托管NPN,利用本地托管NPN提供本地化服务,并支持服务结束后从本地托管NPN返回归属地网络,从而使企业、娱乐场所、应急机构等向用户提供信息或服务成为可能。2、通用群组管理增强进入5G-Advanced阶段,考虑到UE可能从属于不同群组,为支持更加灵活的群组通信,允许UE同时向不同的群组以不同的QoS策略发送数据。5G网络提供流量特征、性能数据及群组状态等信息给工业应用领域,并允许工业应用管理通过能力开放接口配置群组的服务区域、QoS等参数,确保企业能够方便地管理、运营、监控网络服务。为了服务更大范围的工业网络,5G-Advanced支持多个SMF(集合)负责
64、特定5G VN组通信的所有PDU会话。3、确定性网络通信为更好支持确定性通信,可以把5GS放置于DetNet IP数据平面网络中,作为DetNet路由器,将IETF的确定性网络(DetNet)和TSC框架相结合,为工业自动化等垂直行业(如工业机器对机器通信、智能电网等)提供确定性QoS和时间同步服务,确保极低的丢包率和确定的延迟。因此,5GC需支持:1)DetNet节点报告能力:5GS收集网络信息并传给DetNet控制器,以建立DetNet的网络拓扑;2)DetNet节点配置映射能力:5GS将原来DetNet中配置的参数映射到网络中。4、5G时间弹性以及TSC和URLLC增强为了更好地支持时间
65、弹性,提供无线和室内时间同步服务,从而满足工业领域对低时延、低抖动的要求,5G-Advanced对TSN功能进一步增强:(1)支持SMF上的集中用户配置(CUC)与传输网络(TN)中的集中网络配置(CNC)互通。(2)支持向UE提供时钟弹性信息,并支持基于签约的时间同步服务和AF为特定地理区域中的UE请求时间同步服务。(3)NG-RAN可根据收到的TSC辅助信息(TSCAI),动态调整突发到达时间(BAT)偏移和周期。为了提供更高的可靠性、更低的延迟、更好的服务质量,进一步推动企业的数字化转型,5G-A将在时间同步、用户面冗余增强、群组管理、能力开放等方面进行演进,探索技术的可行性。3.2.3
66、 卫星通信23IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书卫星接入场景下,针对卫星非连续网络覆盖所做的增强包括:移动性管理和节电管理增强:UE(或AMF)可以基于卫星覆盖信息,在注册过程中向AMF(或UE)发送卫星非连续覆盖相关的信息,例如不可用开始时间和持续时间。AMF基于这些信息确定UE周期性注册更新、非连续接收(DRX)等相关参数。从而避免不必要的寻呼或接入尝试,提高UE节电性能和网络性能。过载控制:AMF在UE注册或配置更新过程中向各个UE发送最大时间偏移(基于网络配置、用户优先级、服务优先级确定),用来指导UE确定向网络发送初始NAS信令的时间,从而避免大量U
67、E同时接入网络造成信息拥塞。卫星回传场景下所做的增强包括:通过星上部署的UPF支持边缘计算:UPF和边缘应用服务器均部署在卫星上。星上UPF可以作为UL CL/BP/本地PSA UPF或者作为远端PSA UPF。通过星上部署的UPF支持本地交换:UE到UE的通信数据可以通过星上部署的UPF实现本地交换,从而避免流量数据迂回到地面信关站。使用动态卫星回传时的QoS保障:当使用动态卫星回传链路时,AMF感知卫星回传类型的变化,通知SMF。SMF将卫星回传类型通知PCF,由PCF启动QoS监控功能获取卫星回传链路上的包延时,并据此动态调整QoS策略,从而实现QoS保障。未来,5G-Advanced卫
68、星通信还将支持星上搭载基站与核心网(如UPF)的更为复杂的处理,实现星上数据缓存与转发、UE与UE之间直接通过卫星路径进行数据传输(即数据不经由地面设备传输)等功能,以充分发挥卫星通信覆盖范围广、适合超长距离通信等优势。3.2.4 移动个人网络针对移动个人网络,网络需要识别末端设备的用户身份标识或者设备使用的不同用户身份标识,基于用户身份信息进行差异化业务管控。需要注意的是,对于用户身份的使用需要满足隐私保护的前提,且不影响已有的终端设备客户端和业务服务器之间应用层的鉴权交互。在已经标准化的移动个人网络技术基础上,针对新的需求,网络需进行的增强包括:1、用户身份的识别和鉴权移动网络需要首先定义
69、用户身份标识以及相关的上下文信息。对于用户身份的鉴权认证是基于个人用户的生物信息、使用的设备信息、网络连接信息、算法密钥参数中的至少一个综合评定的结果。个人用户的生物信息是包含指纹、虹膜、人脸等类型的数字化参数,此原始数据可以由政府权威安全机构管理,移动网络从上述安全机构获取生物信息的加密版本、或直接请求上述安全机构进行验证并24IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书返回验证结果。此外,移动网络还可以获取使用者的末端设备信息、当前位置信息、以及接入技术等网络信息给出最终的置信等级水平。2、用户身份的网络管控移动网络识别接入的用户身份信息,基于用户身份标识关联相应的
70、上下文信息,基于运营商策略以及相关上下文信息实现对用户身份的接入授权管控,比如判断此用户身份是否可以通过当前的网关终端接入,当前网关终端连接的末端设备数量是否超过允许的最大数量等。3、差异化网络管控当不同的末端设备通过网关终端接入移动网络,网关终端基于网络侧发送的业务路由策略为不同的末端设备创建独立的PDU会话。网关终端或末端设备将用户身份标识在会话建立流程中上报给移动网络,移动网络基于用户身份标识发起鉴权认证流程,例如发起二次鉴权流程。对于鉴权认证成功的请求,移动网络基于此会话对应的用户身份标识查找对应业务的网络控制策略,其中包含目标网络地址、业务QoS参数、计费规则等。上述业务的网络管控策
71、略可以由运营商自定义,或者来自于第三方服务提供商,移动网络基于上述策略进行差异化的网络管控。3.2.5 家庭随身网络根据2.2.5章节描述的家庭随身网络使用场景,分析5GC需支持的关键技术如下:家庭智能,安全接入手机用户随时随地安全访问家庭网络和业务,就需要家庭智能末端设备或者家庭网关能够安全可信的接入5GC网络。UE通过物理SIM卡接入核心网是成熟完善的身份鉴权和安全接入方式,可以保证UE的真实可信。手机用户行为人作为家庭业务的责任主体,可将家庭网络作为UE的扩展业务接入核心网。对5G-Advanced网络的关键技术需求包括:家庭扩展业务可信接入的身份凭证发放和鉴权、建立安全隧道等能力。手机
72、随行,跨域访问家庭智能末端设备通过家庭网关接入移动网络后,远场手机(即在家庭局域网之外的UE)在任意地点通过蜂窝接入时,需要实现跨域互通,建立手机与末端家庭设备之间的连接,实现远场UE与家庭末端设备之间的互联互通,支持远场UE移动到任何位置,包括跨省市、跨大区、甚至跨国的互联互通访问。对5G-Advanced网络的关键技术需求包括:家庭组内各个UE支持从任意锚点UPF位置建立到家庭归属地UPF的引流通道,并实现最优路径选择和网络质量保障。25IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书 基于用户意图的业务感知和使能家庭业务随着时代的发展越来越丰富,而且每个家庭的业务诉求
73、又是千人千面。家庭Owner基于家庭需要,通过Owner UE作为使能载体,无线网络作为使能平台,动态定义家庭网络业务的服务类型,轻松实现家庭动态业务的开通,基于用户意图实现家庭业务的动态控制。对5G-Advanced网络的关键技术需求包括:5G-Advanced控制面通过UE扩展接入端点(经过网络认证的家庭网关,例如增强型CPE)实现对家庭内网业务实时感知收集与全网生效。灵活的业务管控用户可见的实时网络状态,用户自主可控实现家庭业务开通、访问控制、内容管理等。家庭业务Owner作为行为人主体,需要管理家庭随身网络成员组,包括添加成员、修改成员、删除成员等,并可定义每个成员可访问的家庭服务范围
74、,同时家庭业务Owner可灵活管理接入家庭网络域的内容服务实例,可灵活地添加、删除家庭业务服务实例。家庭业务Owner可随时查看端到端的家庭随身网络状态,包括家庭成员与家庭业务服务实例之间的访问行为、流量状态、家庭接入端点状态等信息。对5G-Advanced网络的关键技术需求包括:5G-Advanced控制面支持面向最终用户的、基于家庭组的家庭成员与内网业务访问、开通、修改功能,以及远场UE到家庭内网全路径状态看护。场景化的家庭算力网络协同扩展随着越来越多的智能家居产品在个人家庭部署和使用,以智能手机为控制中心的各种各样的场景化智能控制交互成为家庭Owner的迫切功能需求。5GC可通过引入智能
75、家庭管家AI能力,以智能手机为交互媒介,实现基于家庭智能电器上报信息的智能筛选和自动决策,以及基于家庭预设场景的紧急呼叫等功能,扩展智能家庭场景化AI算力能力。图11 家庭末端设备跨域互通26IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书在5G-Advanced中,多接入PDU会话做了如下的增强:新增MPQUIC的高层steering功能主要针对UDP数据使用MPQUIC(RFC 9298)协议进行数据路径的性能测量,并根据测量结果采用MPQUIC机制对UDP数据包进行ATSSS操作。新增Redundant的Steering模式部分数据流除了在主接入(Primary Ac
76、cess)系统传输之外,还在其他接入系统中进行复制并传输。在多连接规则中增加控制参数,网络还允许终端根据自身状态调整Steering mode的参数,例如针对Load balance,终端可以自己确定每个接入系统的传输数据百分比,以达到最大上行带宽,或者终端可以根据自己内部状态(例如低电量)自己确定上行数据如何传输等。未来,网络多接入将在以下方面进一步演进:目前定义的MPQUIC功能只针对UDP的数据,需要进一步研究如何使用MPQUIC对TCP数据、IP数据以及以太数据进行多接入操作。当前只支持同时从两个接入系统接入,即一个3GPP系统一个非3GPP系统,需要进一步研究如对5G-Advance
77、d网络的关键技术需求包括:5G-Advanced支持智能家庭场景感知和AI大模型辅助功能,实现5G随身智能家庭助手功能。3.2.6 多连接终端可以通过多接入PDU会话(MA PDU Session)在3GPP接入和非3GPP接入同时建立两个数据通道,接入到5GC中的锚点UPF。终端和锚点UPF可以根据策略在两个接入系统中执行上行数据流的引导、切换和分流(steering,switching和splitting)的功能。多连接组网示意图如图12所示:图12 多连接组网示意图27IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书何从两个3GPP系统进行接入并执行多接入操作,这依赖
78、于一个终端同时在两个3GPP接入系统进行注册和建立PDU会话,并同时进行数据传输的可行性。当前非3GPP接入5GC依赖于N3IWF或者TNGF,这增加了系统复杂性而且并没有得到规模部署,需要进一步研究是否可以不通过N3IWF或者TNGF实现非3GPP系统接入并且实现多系统操作。3.2.7 邻近服务增强为了更好地支持邻近服务,5GC需要在以下方面进行增强:U2U中继通信:5G-Advanced新引入了U2U中继功能,支持U2U中继UE在两端UE之间中继包括IP流量类型、以太网流量类型、非架构化流量类型在内的单播流量。参与U2U中继通信的端UE和U2U中继可以在NG-RAN覆盖内,也可以在NG-R
79、AN覆盖外。未来,5G-Advanced还需要支持多跳U2U、U2N中继通信。多径通信:为提高远端UE业务的可靠性和数据速率,5G-Advanced支持远端UE的多径通信。具体来说,5G-Advanced网络为远端UE提供由一条直连基站的直接通信路径和一条经过U2N中继UE接入5G网络的间接通信路径组成的多径通信。间接通信路径经过的U2N中继可以是层二中继、带有N3IWF的层三中继或是无N3IWF的层三中继。当远端UE经过无N3IWF的层三中继接入网络时,该多径通信服务可以应用于应用层流量;当远端UE经过带有N3IWF的层三中继接入网络时,远端UE可以基于多接入特性建立MA PDU会话实现多径
80、通信。直接路径切换:5G-Advanced支持UE和另一个UE在直接PC5通信路径和Uu通信路径之间切换。直接PC5通信指的是仅在PC5参考点上和另一个UE进行5G邻近服务直接通信,Uu通信路径指的是通过网络与另一个UE进行通信。用户根据路径选择策略决定是否切换通信路径以及哪些邻近服务业务要切换通信路径。间接路径切换:5G-Advanced支持远端UE基于URSP规则、邻近服务策略或应用层信息执行两个U2N中继之间的路径切换。当满足中继重选条件时,远端UE优先选择和原路径中继类型相同的目标路径。若不存在相同中继类型的目标路径选择,远端UE需要重新评估URSP规则或邻近服务策略以选择目标路径。中
81、继应急通信服务和公共预警通知:5G-Advanced支持远端UE在无法通过和网络的直接连接获取应急通信服务的情况下,通过层二或层三U2N中继获取应急通信服务;同时,还支持U2N中继向远端UE广播从网络收到的预警消息。3.2.8 车载中继基站车载移动中继基站(MBSR)的主要特点是:28IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书MBSR使用3GPP定义的IAB架构,将具有移动性的IAB节点(具有IAB-UE和gNB-DU)集成到 PLMN中运行。当UE通过MBSR 接入5GS时,可支持监管要求(例如紧急服务、优先服务)以及为UE提供位置服务。支持MBSR的漫游,即MBS
82、R可以与VPLMN的IAB Donor节点集成。可以使用CAG机制控制UE接入特定的MBSR。MBSR IAB-UE与OAM服务器建立安全且可信的连接,MBSR从PLMN的OAM系统接收配置信息,并将MBSR配置为移动IAB节点。随着5G-Advanced核心网的演进,未来MBSR的标准化工作主要考虑以下几个方面:基于一体化车载gNB的网络架构;通过建立PDU会话实现N2/N3回传;回传链路的QoS增强;基于NTN的回传链路;基于无人机的移动基站。3.2.9 网联无人机支持网联无人机的5G系统逻辑架构如图14所示:MBSR和Donor RAN节点之间的无线链路,以及MBSR和UE之间的无线链路
83、使用5G NR技术。MBSR通过Donor RAN节点连接到5G核心网络。图13 移动中继基站概念框架29IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书为更好支持无人机的业务场景,5G-Advanced对网联无人机业务的增强主要包括以下几个方面:支持使用MBS广播远程ID;支持直接C2(Command and Control)通信;支持基于PC5参考点的避障机制;支持使用PC5参考点的广播远程ID。为支持通过PC5接口,Uu接口和5G广播方式支持Remote ID广播,以及防碰撞检测(DAA)等功能,5G-Advanced定义了下面图15所示的空联网(A2X)架构。图14
84、 支持网联无人机的5G系统逻辑架构图15 支持A2X的5GS参考架构30IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书支撑网络智能化的关键技术方向主要包括如下方面:1、分布式联邦学习:在传统的集中式AI训练中,数据隐私保护和孤岛效应等问题影响了训练效果。同时,移动网络的广泛覆盖和大量的数据也带来了带宽和传输时延的问题。为解决这些问题,核心网将引入分布式可信的人工智能技术,3GPP标准中制定的多NWDAF实例支持横向联邦学习的框架和能力,未来还将引入纵向联邦学习,跨域协同和跨层协同,跨域协同涉及网络与应用间数据、模图中的A2X应用服务器实现类似于V2X AS的功能集,包括A
85、2X服务参数配置,基于广播服务场景下的TMGI分配和MBS服务区映射。随着5G-Advanced标准化工作的推进,可以从以下几个方面开展未来网联无人机的标准化研究:C2链路鉴权、认证和可靠性增强;网络、地面辅助的避障功能;与UTM的交互及能力开放;无人机跨区域飞行时的QoS动态管理。3.3 新能力3.3.1 智能化裸眼3D、XR等业务也不断涌现,新业务的出现对网络提出差异化的诉求。网络智能化以3GPP标准定义的NWDAF网元为基础,通过将网络数据、AI算力和算法、标准信令等结合,使智能内生于网络,让网络具备自我运行状态和业务状态的感知、分析预测和决策执行的能力。整体上实现网络的运行效率最优和用
86、户体验最优和能力的开放。网络智能化关键技术示意图如图16所示:图16 网络智能化关键技术示意图31IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书型等共享和协同,跨层协同则包括网元层与运维层协同,实现在保护数据隐私的前提下进行分布式训练,解决数据泄露、带宽短板等问题。2、数据采集存储:5G-Advanced网络需要实现数据采集接口、采集方式、数据格式和数据内容的标准化统一,基于DCCF、MFAF和ADRF的服务功能定义,采集各网元产生的业务感知、体验度量等AI内生数据,实现AI内生数据实时采集、适配处理和高效存储(数据存储、模型存储),通过扩展实现UDP、SFTP等协议的采
87、集方式,在采集灵活性和采集效率间实现均衡。3、网络数字孪生:5G-Advanced核心网需要引入网络数字孪生等技术。数字孪生的引入会使能网络智能化,令网络具备全局的知识感知能力和对复杂网络问题的分析和模拟能力,同时基于网络智能化所应用的场景和所解决的问题,可以验证不同的AI模型和算法。基于AI内生数据、E2E仿真平台,建立数字孪生网络,构建物理网络的实时镜像,实现系统性仿真和验证能力。4、智能推荐:当前的网络智能化架构只定义了数据采集、数据分析、模型训练等功能,缺少智能推荐功能定义,导致无法构建感知、评估、仿真和优化完整的网络闭环控制能力。5G-Advanced智能化架构需要定义智能推荐功能,
88、根据分析结果,综合评估,结合孪生和仿真,将基于规则的决策变成智能差异化决策,并且根据孪生和仿真进行结果预测和结果评估,和5GC NF协同构建网络智能自动闭环控制。5、数据开放:通过能力开放接口,运营商能够开放网络智能化分析挖掘出的各种有价值数据给第三方,从而释放海量数据价值,助力数据变现。为此,需要定义数据开放的API接口,同时,通过引入隐私计算等处理,实现数据的用户信息、位置信息等脱敏,满足用户隐私、数据安全和合规等要求。3.3.2 通感一体为实现通信感知融合,在5G-Advanced的R19及后续版本,5GC需持续开展以下关键技术方向的研究,包括:通信感知一体化架构设计:需要从感知请求、感
89、知要求、感知执行设备、感知方式、感知数据处理、感知结果开放等角度出发,兼顾现有通信功能网络,设计合理的端到端通感一体化网络架构,包括感知控制面和用户面合设/分离的紧耦合架构、5GC极简化设计实现感知功能的松耦合架构等。通信感知融合对网络功能的影响:包括基于通信感知一体化架构设计及多样化的感知场景,研究新网元的引入与设计,现有网元的增强等,例如,是否需要引入新的感知网元、感知网元用户面与控制面合设/分设、是否通过对现有网元进行升级实现感知功能等。感知业务的端到端流程控制:包括感知业务的发起/修改/终止;感知业务请求方向网络请求感知业务时,网络需要对其允许使用网络的感知能力执行认证授权;网络需要制
90、定并下发感知业务相关的32IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书策略信息等。感知模式的选择:目前已经识别的感知模式有六种,包括基站自发自收、基站A发B收、UE发基站收、基站发UE收、UE自发自收、UE A发UE B收。不同的感知模式在产业推动难度、部署难度等方面各有差异,需根据不同的感知场景、感知业务需求等选择最优的感知方式。感知数据的上报/处理:基站/终端获取感知测量数据后,上报给核心网(例如,感知网元)进行处理,由感知网元生成最终的感知结果,其中可能涉及单站感知、多站不协同感知、多站协同感知等不同场景的数据上报。在数据上报时,需综合考虑上报数据量大小、核心网处
91、理难度等因素。感知结果的开放:感知网元通过感知测量数据生成感知结果以后,开放感知结果给感知请求方(例如,外部AF/UE/内部网元),包括通过NEF将感知结果开放给外部AF、基于感知请求开放给/UE/内部网元(如NWDAF,用于模型训练和协同分析)等。3.3.3 定位5G-Advanced定位服务需支持以下增强能力:边缘计算场景下定位服务增强:UE可以选择园区本地的LMF,从而降低定位时延并且提高数据隐私保护。支持定位服务和NWDAF之间的交互:定位系统为NWDAF提供高精度(地理经纬度)的UE位置数据,供NWDAF进行高精度的UE移动性相关分析。另一方面,NWDAF可以向定位系统提供定位辅助信
92、息(例如定位准确性分析信息),以提高UE定位精度。支持低功耗高精度定位:支持基于区域的UE定位上报机制,以实现UE节能并提高定位的有效性和灵活性。支持卫星接入场景下网络验证UE位置:当UE通过卫星接入网络时,AMF可以向LMF请求对UE位置进行验证。此外,AMF还可以从NWDAF获取定位辅助信息(例如UE移动性分析信息),以验证UE通过卫星接入时的位置。支持UE之间相对定位:引入基于UE之间的直连链路(sidelink)进行定位的流程,并支持LMF向确定邻近区域内的多个UE提供定位辅助信息。支持应用层融合定位服务:支持垂直应用驱动的混合定位需求,应用层创建映射到多个垂直应用的位置配置文件,这些
93、应用可以使用不同的定位QoS、方法和接入类型进行定位,从而应用层可以组合使用和融合来自多个应用的位置信息,提高定位精度。此外,5G-Advanced定位服务还将支持使用用户面传输定位消息、UE在EPS和5GS之间移动时保持定位会话连续、利用定位参考单元(PRU)提高目标UE的定位精度等。未来,AI等技术会更加深入33IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书地应用于定位服务,进一步提高定位的精度与效率。3.3.4 网络共享考虑5G MOCN网络共享机制无法满足不同的场景与需求,3GPP在Rel-19阶段提出了间接网络共享的概念,即承建方运营商在提供共享NG-RAN的基
94、础上,同时提供部分5GC网元作为共享能力的一部分,实现将大量跨运营商的AN-CN间接口汇聚为CN-CN间接口。这样一来,该共享机制中存在的跨运营商接口就将与承建方运营商的实际基站数量无关,进而避免了在采用5G MOCN时所带来的跨运营商间维护问题,同时,由于引入了承建方运营商的核心网网元,可以提供更灵活的计费模式,提升业务部署的灵活性。间接网络共享架构示意图如图17所示。图17 间接网络共享架构示意图间接网络共享机制为有意部署5G无线接入网以补充现有覆盖的运营商提供了5G MOCN之外的替代方案,同时兼顾了运营商的业务部署、网络规划、业务运营等其他因素,实现更丰富的网络部署形态。间接网络共享的
95、基础架构可以复用现有的回归属漫游架构,实现间接网络共享所需支持的关键技术主要包含以下方面:(1)网络接入控制间接网络共享包括2个核心场景:在共享区域内只存在共享5G网络、在共享区域同时存在参与方运营商的4G网络和承建方运营商的5G网络。在上述场景下,终端通过承建方运营商的5G无线网络接入。在共享5G区域内,承建方运营商的34IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书面向上述新媒体、新连接、新能力三个方向的技术增强和新技术引入,5G-Advanced网络架构和关键技术演进,需遵循以下原则:AMF识别用户为共享用户并进行接入控制,实施网间信令路由。参与方运营商通过配置用户
96、签约数据对用户网络共享业务进行设置。共享无线接入网络中的每个小区在广播系统信息中包括对应的参与方核心网运营商的PLMN ID(通过EHPLMN或EPLMN的形式),而参与方运营商的UE通过该PLMN ID选择并接入到共享网络中。(2)跨PLMN网元选择在国际漫游场景中,由于地理区域相差较大,因此不需要基于UE位置选择H-SMF和H-UPF。但是在间接网络共享场景下,需要保证UE的业务体验与在本网内相近,用户面以及控制面路径需要尽可能缩短,因此需要基于UE位置信息选择H-SMF与H-UPF。AMF利用UE选择的PLMN ID识别间接网络共享UE并携带UE位置信息(例如TA信息或地理位置信息)进行
97、H-SMF的发现。(3)基础业务支持基础业务方面,由参与方运营商IMS为用户提供VoNR语音、SMS和视频会话等业务,承建方运营商配合参与方运营商网络,建立IMS信令承载、话音/视频媒体承载等基础业务所需的专用承载。此外,用户所需的基础数据业务,也由参与方运营商提供,并由承建方运营商配合建立相关的会话、承载资源。(4)计费功能间接网络共享需要支持灵活的计费能力。具体的实现中,承建方运营商与参与方运营商间的SMF提供计费功能,网间网元生成并传递计费信息以支持根据流量生成计费话单并进行网间结算对账。(5)安全间接网络共享应遵循3GPP TS 33.501中定义的不同PLMN 5GS互通所采用的N3
98、2和N9接口安全要求。运营商之间部署SEPP实现信令面数据安全传送,运营商间用户面互通链路中可部署防火墙,UPF可提供IPUPS功能。5G-Advanced核心网网络架构展望35IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书基于上述考虑,提出以下5G-Advanced网络架构和关键技术发展方向:(1)多形态用户面,按需满足多样化业务场景:为了应对新兴媒体业务、工业物联等特殊的业务需求,网络中需要有专用的增强UPF来进行相应的业务处理,从而形成了多种形态的用户面,如:为应对工业场景的需求,需要有对应的工业UPF;对于单用户超大流量的处理,需要有独立的流量卸载UPF;对于XR
99、应用等需求,需要有支持MoQ Relay、内容Cache和分发、媒体渲染等处理功能的UPF;还有无源物联等物联业务也需要独立的网络功能来处理。这些专用的UPF连同当前通用的UPF一起,将组成一张按需互联的网络。UPF的设计和选择除考虑能力外,需叠加考虑算力状态信息,以及UPF可感知的N6后续业务层算力信息。进一步完善网络互联能力,构建广域专网和双域专网,支持定制化、快速、跨域网络互通。图18 5G-Advanced核心网网络架构展望(1)遵从现有服务化架构并持续增强,按需引入新增的网络功能;(2)拓展对底层资源感知能力,对网络资源、网络状态、无线状态、终端状态进行全方位感知和高效处理;(3)进
100、一步丰富网络的能力,包括连接能力、带宽能力、智能化能力、数据管理和开放能力等;(4)网络、业务一体化协同,支持更加友好的网络信息开放和业务使能。36IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书随着3GPP确定5G-Advanced在R18的研究课题结项,产业链各方都已开始从基础研究迁移到实践落地,进行了原型机的开发与测试,也开展了应用的使用与合作。当前,3GPP对于5G-Advanced的标准研究已经进入到R19阶段。对于5G-Advanced关键技术的进一步落地,需要产业多方协同推进。5G-Advanced产业的发展路径建议如下:一是推动5G-Advanced技术路线
101、的落实,结合产业政策、业务需求、技术能力、产品情况,制定分阶段、可实施的面向目标网的组网技术策略和科研规划,并且在标准、方案、专利方面并举,在3GPP、ITU、CCSA共同推进5G-Advanced网络标准化,促进移动通信和各行业体制融合,攻关5G-Advanced产业落地建议(2)增强控制面,引入新网络功能:一方面新增网络功能,扩展网络边界。新增网络功能通过感知应用、网络状态、算力、内容等信息,智能地进行选点、选路,为业务找到最佳的接入节点、处理节点及联接路径,从而达到体验最优。新增运营商管控的感知相关网络功能,收集通感基站、终端等上报数据,执行感知计算处理;新增网络功能进行标签管理,提供无
102、源物联标签的接入管理和通信。另一方面,SMF功能进一步增强,实现多样化UPF选择以及边缘业务优化选择,进一步完善和增强SBA功能,解决5G网络行业创新部署的痛点。(3)增强网络智能,引入数字孪生使能智能的感知、运维及数据经营:从数据分析到采用业界最新技术的AI训练、推理和网络孪生,从智能感知到智能推荐,使能差异化体验经营、网络提效及数据变现。基于流量、用户、属性等业务模型数据,链路拓扑、链路质量、负载、可用性等网络模型数据,转发行为、信令配置等网元模型数据,构建数字孪生网络。结合网络数字孪生,将基于规则的决策变成智能差异化决策,并且根据网络数字孪生和仿真进行结果预测和结果评估,智能分析+自动闭
103、环,使能差异化体验经营和网络提效。引入隐私计算,信息脱敏,安全开放,释放海量数据价值,打造智能数据经营平台,助力数据变现。(4)网业一体化协同,支持更友好的信息开放和业务使能:网络信息实时开放,使能业务侧自适应优化。针对新兴媒体业务、新通话、云上业务等,为了帮助业务更好的适应网络变化,提升业务体验,网络应将多元的网络信息实时提供给业务应用,让业务及时获得网络状态的变化信息,从而进行动态的业务优化。支持新通话和数字人等业务,加速业务创新。37IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书5G-Advanced网络架构、协议和关键技术,形成核心方案和核心专利的“护城河”。二是
104、基于5G网关,对齐新媒体、新连接、新能力三大方向构建5G-Advanced能力。5G网关具象化增强UPF的目标网,并实现5G-Advanced能力的互联互通。三是通过API Gateway定义,实现5G-Advanced能力的统一API提供给各行业的产业伙伴,服务众多的开发者并提供低成本的创新环境,为孵化出5G-Advanced的杀手级业务提供基础,并以此锚定5G-Advanced能力的产业价值。四是5G-Advanced锚定的产业价值,通过切片的方式实现商业变现。以用户为中心构建切片技术,将承载5G-Advanced多维能力的新链接提供给用户实现商业闭环。五是分析5G核心网架构在现网部署遇到的痛点问题,研究5G-Advanced核心网架构演进方向,简化网络部署难度,使能业务敏捷创新,提高网络稳定性,进一步在5G-Advanced阶段体现核心网架构的价值。38IMT-2020(5G)推进组5G-Advanced核心网演进白皮书主要贡献单位