浅谈核心网新技术及应用分析

浅谈核心网新技术及应用分析

张朝阳1

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司 ，郑州 450052

摘  要：随着移动通信技术的快速发展，从2G到4G，再到目前的5G，核心网技术也在不断地进行着更新和演进。作为移动通信网络的核心部分，核心网技术的进步对整个通信行业的发展起着举足轻重的作用。本文将对近年来核心网新技术的发展进行综述，包括 5G 核心网、虚拟化技术、网络切片技术、边缘计算等新技术介绍和应用分析。

关键词：5G 核心网；虚拟化技术；网络切片技术；边缘计算；

1  引言

随着移动互联网的飞速发展，核心网技术在通信网络中扮演着越来越重要的角色。5G、虚拟化技术、网络切片技术和边缘计算技术作为核心网技术的重要组成部分，将在通信网络中发挥关键作用。本文将对这些新技术进行介绍并对其在核心网中的应用进行分析，以期为未来通信网络的发展提供有益借鉴。

2  核心网新技术介绍

随着移动互联网的飞速发展，核心网技术在通信网络中扮演着越来越重要的角色。5G、虚拟化技术、网络切片技术和边缘计算技术作为核心网技术的重要组成部分，将在通信网络中发挥关键作用。

2.1  5G 核心网

5G 作为下一代移动通信技术，其核心网相较于 4G 有着很大的不同。5G 核心网采用了基于云原生架构的全球统一核心网（NG-RAN）和承载网（NGBB），实现了控制平面和用户平面的分离，使得网络更加灵活、高效。此外，5G 核心网采用了服务化架构（SBA），将网络功能划分为多个独立的服务，便于网络功能的升级和拓展。

2.2  虚拟化技术

虚拟化技术是核心网新技术中的重要组成部分，其主要目的是提高网络资源的利用率和降低运营成本。虚拟化技术可以将硬件资源划分为多个虚拟的资源，使得不同的网络功能可以在同一硬件平台上运行，从而实现网络设备的简化和优化。目前，虚拟化技术已经在 4G 和 5G 核心网中得到了广泛应用，如虚拟化演进分组核心网（vEPC）和虚拟化用户平面（vUP）等。

2.3  网络切片技术

网络切片技术是 5G 核心网的重要特征之一，其可以将网络划分为多个逻辑上独立的切片，为不同业务提供定制化的网络服务。网络切片技术可以根据业务需求动态地创建、调整和释放切片，使得网络资源能够更加灵活地满足不同业务场景的需求。网络切片技术的应用不仅提高了网络资源的利用率，还为各类新兴业务提供了良好的支持[2]。

2.4  边缘计算

边缘计算是一种将计算和存储资源部署在网络边缘的技术，旨在降低数据传输延迟，提高用户体验。边缘计算可以将核心网中的部分功能下沉到网络边缘，使得数据处理和传输更加高效。此外，边缘计算还可以与 5G 核心网中的网络切片技术相结合，为各类行业应用提供高效、可靠的网络服务。

2.5  其他新技术

除了上述核心网新技术外，还有一些其他的技术也在不断发展和应用，如网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）、大规模天线技术（mMIMO）等。这些技术与核心网新技术相辅相成，共同推动着移动通信网络的发展。核心网新技术的发展对整个通信行业产生了深远的影响，为移动通信网络的演进提供了强有力的支持。在未来，随着 5G、虚拟化技术、网络切片技术、边缘计算等核心网新技术的不断完善和成熟，我国移动通信网络将进入一个更加高效、智能的新时代。

3  核心网新技术应用

本文将对 5G 核心网、虚拟化技术、网络切片技术和边缘计算技术在通信网络中的应用进行深入探讨，分析其在提高网络性能、降低运营成本、提高服务质量等方面的优势，并对未来发展趋势进行展望。

3.1  5G 核心网技术应用

5G 作为下一代移动通信技术，其核心网技术将发生重大变革。5G 核心网将采用基于云原生技术的微服务架构，支持网络切片和边缘计算等新特性。5G 核心网技术主要包括以下三个方面：

网络切片技术：5G 网络需要满足多种应用场景的需求，如高带宽、低时延、大连接等。网络切片技术可以根据不同场景的需求，将网络划分为多个逻辑上的切片，实现资源的灵活分配和优化。

边缘计算技术：随着物联网和移动互联网的发展，数据量呈现爆炸式增长，对网络的传输和处理能力提出了更高的要求。边缘计算技术将数据处理和存储推向网络边缘，减轻了核心网的压力，降低了数据传输时延。

基于云原生技术的微服务架构：5G 核心网将采用基于容器技术和服务化的微服务架构，实现了网络功能的模块化和可重用，提高了网络的灵活性和可扩展性、

3.2  虚拟化技术在核心网中的应用

虚拟化技术是利用软件模拟的方式，将物理资源划分为多个逻辑资源，实现资源的动态分配和优化。虚拟化技术在核心网中的应用主要包括以下两个方面：

网络虚拟化：网络虚拟化技术将物理网络划分为多个逻辑网络，实现网络资源的动态分配和优化。网络虚拟化技术可以提高网络的资源利用率，降低运营成本，提高服务质量。

虚拟化核心网：虚拟化核心网是指将传统的硬件核心网设备替换为软件虚拟化的核心网设备，实现网络功能的软件化和虚拟化。虚拟化核心网可以提高网络的灵活性和可扩展性，降低部署和维护成本。

3.3  网络切片技术和边缘计算技术在核心网中的应用

网络切片技术在核心网中的应用：网络切片技术可以根据不同应用场景的需求，将网络划分为多个逻辑上的切片，实现资源的灵活分配和优化。网络切片技术可以满足不同业务场景的需求，提高网络的性能和用户体验。

边缘计算技术在核心网中的应用：边缘计算技术将数据处理和存储推向网络边缘，减轻了核心网的压力，降低了数据传输时延。边缘计算技术可以提高网络的实时性和可靠性，满足物联网和移动互联网等场景的需求

4  结论

本文对 5G 核心网、虚拟化技术、网络切片技术和边缘计算技术在通信网络中的应用进行了分析。可以看出，这些新技术在提高网络性能、降低运营成本、提高服务质量等方面具有显著优势。展望未来，随着核心网技术方面的不断创新和发展，相信这些新技术将在通信网络中发挥更加重要的作用，推动通信产业的繁荣和发展。

参考文献：

[1]5G网络新技术及核心网架构的研究[J]. 庞友. 中国新通信,2021(08).

[2]探究5G网络新技术及核心网架构[J]. 沈旗旗. 数字通信世界,2018(01).