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中国移动牵头的5G标准成为国际5G标准(附详解)

 达坂城大豆 2017-06-07

重磅信息+详细解读


3GPP《5G系统总体架构标准(V1.0.0)》确定把SBA作为5G核心网的统一/唯一基础架构!


2017年5月15-19日,3GPP在杭州召开SA WG2第121次会议。



在这次会议上,3GPP正式确定:5G核心网采用SBA架构作为统一基础架构。


也就是说,把SBA作为5G核心网的统一/唯一基础架构。所谓“SBA”,就是“基于服务的架构”。


具体情况是,3GPP SA WG2第121次会议讨论了第1.0.0版的《5G系统的系统架构标准》,如下图所示:



上面这份3GPP《5G系统总体架构标准(V1.0.0)》,对5G系统架构、功能、接口关系、流程、漫游、与现有网络共存关系等进行标准化,定义了5G(第五代移动通信)系统的第二阶段系统架构,引入了13项(包括但不限于)的5G系统新特性/功能,5G微信公众平台(ID:angmobile)了解到,其中的第一项即与SBA相关,具体内容是:面向5G核心网控制平面的、具有“基于服务的接口”的SBA架构;对“控制平面NF(网络功能)服务”的定义。


也就是说,3GPP已经正式把SBA写入/引入到目前最新版本的《5G系统总体架构标准》,SBA成为5G核心网的统一/唯一基础架构。


这是一个重磅消息,因为其重大意义,从下面这两句句话可以看出来:


(1)《5G系统总体架构标准》是3GPP整个5G设计的第一个技术标准,也是事关5G全系统设计的基础性标准。


(2)5G架构和5G核心网的设计对5G网络的管理及运营至关重要,对运营商及整个产业链来说有非常重要的意义。


所以,这件事的重大意义就是:标志着3GPP在对5G系统架构标准化立项以来取得重要进展。


为中国移动点赞!


5G的SBA架构,由中国移动牵头并联合26家公司(14家运营商+12家网络设备商)提出。


追根溯源,中国移动为“3GPP把SBA作为5G核心网的统一/唯一基础架构”作出了不可或缺的重大贡献。


在2016年11月于美国里诺举行的3GPP SA2第118次会议上,3GPP决定了以下两件事:


(1)正式启动面向3GPP Release 15(5G第一阶段标准)的“5G System Architecture(5G系统架构)”标准化项目,进行5G整体系统的顶层设计、核心网设计。


(2)确定由中国移动牵头进行3GPP上述的5G系统架构标准化项目。中国移动研究院网络技术研究所孙韬博士成为该项目的唯一报告人,也就是该项目的发起者、执行人、负责人、最终汇报人。


图:孙韬博士在3GPP SA2第118次会议(2016年11月)现场


中国移动能够在众多竞争中脱颖而出、牵头该项目,既是对报告人和其公司技术实力的认可,也是对报告人和其公司所提出的5G系统设计思路的认可,更是对其全局的协调和组织能力、标准化的形象和信誉的认可。


3GPP“5G系统架构标准化项目”的时间表如下图所示(题外:可见,目前,5G网络架构标准工作总体进展已经过半):



从那以后到现在的半年多时间里,3GPP的5G系统架构标准化项目组,一大讨论热点就是5G网络是采用新型的SBA架构还是传统网络“点到点”的架构。如下图所示,在5G Phase 1研究阶段,SBA(即下图中的“模块化与接口”)成为热门主题之一、八大关键问题之一:




什么是5G的SBA架构?


SBA架构借鉴IT领域的“微服务”设计理念,将网络功能定义为多个相对独立、可被灵活调用的服务模块。基于此,运营商可以按照业务需求进行灵活定制组网。


如下图所示,5G网络被设计为基于服务的架构,即从“网络功能”专向“网络功能服务”,通过基于服务的接口来灵活按需配置5G控制平面的网络功能。虽然5G架构是唯一的(SBA架构),但是网络功能相互之间的交互有两种方式,详见下图:



由此可见,SBA架构就是:把网元按照功能的维度进行解耦,形成相互独立、模块化的功能,然后再通过服务化的方式,在统一的构架里按业务需要组织起来,敏捷地支持多种接入方式和多种业务的需求,而且每个功能都可以独立迭代更新,以快速支持新的业务需求。


如下图所示,5G网络架构有7大核心特性,而实现5G网络功能架构转型的,有两大关键,一个是网络切片,另一个就是SBA!



进一步地,如下图所示,SBA=网络功能服务+基于服务的接口。“网络功能服务”就是一种把某个网络功能开放给其他网络功能的能力。而“基于服务的接口”则为“网络功能服务”定义了网络功能间的两种通信方式,分别是“请求--响应”、“订阅--通知”。



3GPP目前最新版本的《5G系统总体架构标准》为SBA架构定义了8个“基于服务的接口”,具体如下图所示:



SBA架构有哪些突出优点?SBA架构为什么对5G很重要?SBA架构的实现是否非常具有挑战性?


如下图所示,刚确定的5G网络统一/唯一基础架构---SBA架构具备多方面优点,如便于网络快速升级、提升网络资源利用率、加速网络新能力引入,以及在授权的情况下开放给第三方等。



总之,3GPP正式确定把SBA作为5G核心网的统一/唯一基础架构,意味着5G网络真正走向开放化、服务化、软件化方向,5G微信公众平台(ID:angmobile)认为,这就实现了5G网络采用模块化功能设计模式,通过对功能组件的组合,构建满足不同应用场景需求的专用逻辑网络(如下图所示),从而有利于实现5G与垂直行业融合发展。



不过,从下面这幅图的内容可以想见,SBA架构的实现是非常具有挑战性的:



5G的SBA架构,后续还将会不断演进


据了解,NGMN联盟移动通信运营商成员单位期望3GPP SA2在3GPP Release 15(5G第一阶段标准)中引入基于SBA的5G基础网络架构,并在以后的标准版本(比如5G第二阶段标准Release 16)中持续对基于SBA的5G基础网络架构进行增强。


5G新核心网测试计划


如下图所示,在5G第一阶段标准3GPP R15制定期间,将对基于服务的5G控制平面接口进行预标准及平台验证:



2017年,已经推出了基于SBA架构的5G核心网原型以及验证项目


具体情况,如下图所示:



华为已把SBA架构运用到其5G核心网解决方案SOC 2.0


如下图所示,华为5G核心网解决方案SOC 2.0中有4大关键技术,其中一个就是SBA(基于服务的架构):



其中的SBA架构,即:将现在的网元按照功能的维度进行解耦,形成相互独立、模块化的功能,然后再通过服务化的方式,在统一的构架里按业务需要组织起来,敏捷地支持多种接入方式和多种业务的需求,而且每个功能都可以独立迭代更新,以快速支持新的业务需求。


再次为中国移动点赞!


如下图所示,中国移动正持续推进5G网络架构的转型变革(通过SBA架构、网络切片)。此外,目前,5G网络架构标准工作总体进展过半,中国移动将联合业界继续发力,预计在2017年的年底可完成标准制定。



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