5G 核心網關鍵技術與網絡雲化部署

杨炼

教授级高 级工程师，上海邮电设计咨询研究院有限公司原总工程师，国家科技进步奖评审专 家，上海市注册咨询专 家，中国通信标准化协会（CCSA）理事，先后主编云计算、网络电视及物联网国家建设标准3项，主编云计算行业技术标准2项，授权发明专利2项，编撰技术专著2部。荣获国 家级优 秀咨询成果奖4项，省部级优 秀设计和咨询成果奖50多项。

 

王悦

上海交通大学通信与信息系统专业博士，高 级工程师，信息系统项目管理师。上海邮电设计咨询研究院有限公司总工程师助理，先后从事光传输网、业务网、云计算、核心网等领域的通信规划设计工作，编撰技术专著1部，参与编制了3项国家建设标准及多项行业技术标准。

 

蒲浩杰

北京邮电大学计算机软件与理论专业硕士，主任工程师，系统集成项目管理工程师。任职于上海邮电设计咨询研究院有限公司，从事核心网的规划和设计工作近二十年，拥有授权发明专利1项，参与编制了2项行业技术标准。

 

蒋明燕

上海交通大学通信与信息系统硕士，计算机技术及应用专业高 级工程师，信息系统集成及服务项目高 级项目经理，任职于上海邮电设计咨询研究院有限公司。从事IT、云计算等领域的规划设计工作14年。在国内核心期刊发表了多篇技术文章，编写了多项云计算国家建设标准及行业技术标准。

第 1章 移動核心網的發展及演進 001

1.1　移動通信發展概述　002

1.2　移動核心網發展歷程　012

1.2.1　2G交換子系統發展概況　013

1.2.2　3G核心網發展概況　014

1.2.3　4G核心網發展概況　018

1.2.4　信令網發展概況　022

1.3　5G核心網發展概述　025

1.3.1　5G核心網的標準進展　025

1.3.2　5G核心網的主要特徵　027

第 2章　5G核心網關鍵技術　030

2.1　5G核心網架構　031

2.1.1　5G系統架構　031

2.1.2　數據存儲架構　039

2.1.3　與4G網絡互通架構　040

2.2　網絡功能服務化　042

2.2.1　服務化架構引入背景　042

2.2.2　網絡功能服務化架構　046

2.2.3　各網絡功能提供的服務　049

2.3　NFV技術　052

2.3.1　NFV引入背景　052

2.3.2　NFV標準架構　052

2.3.3　NFV功能與接口　054

2.3.4　NFV性能提升技術　059

2.4　邊緣計算技術　063

2.4.1　MEC引入背景　063

2.4.2　MEC平臺架構　065

2.4.3　MEC關鍵技術　067

2.4.4　MEC發展面臨的挑戰　075

2.5　網絡切片技術　077

2.5.1　網絡切片的業務背景　077

2.5.2　網絡切片架構　078

2.5.3　5G核心網切片技術要求　082

2.5.4　網絡切片管理　083

2.6　5G組網關鍵技術　084

2.6.1　NSA和SA組網　084

2.6.2　5G核心網關鍵網元組網　087

第3章　5G核心網組網方案　091

3.1　5G核心網NSA組網方案　092

3.1.1　NSA Option 3x核心網組網架構　093

3.1.2　NSA Option 3x 4G網元增強功能要求　093

3.1.3　NSA組網語音解決方案　095

3.2　5G核心網SA組網方案　095

3.2.1　5G核心網組網方案　095

3.2.2　4G/5G融合組網方案　096

3.2.3　4G/5G用戶數據遷移方案　099

3.2.4　5G核心網NF設置方案　101

3.2.5　SA語音解決方案　104

3.2.6　信令組網方案　105

3.3　網絡切片組網方案　107

3.4　MEC組網方案　108

3.5　5G核心網對雲資源的需求　110

3.5.1　VNF容量測算　111

3.5.2　雲資源測算　115

第4章　5G核心網雲化技術方案　116

4.1　核心網雲化的總體要求　118

4.2　NFV解耦方案　119

4.3　虛擬機及容器承載方案　124

4.3.1　虛擬機承載方案　125

4.3.2　容器承載方案　126

4.4　虛擬機及容器管理方案　129

 

第5章　5G核心網雲化部署方案　132

5.1　NFVI部署方案　133

5.1.1　資源及業務模型　133

5.1.2　網絡資源部署　137

5.1.3　計算資源部署　148

5.1.4　存儲資源部署　156

5.1.5　安全配置　164

5.2　VNF部署方案　171

5.3　MANO部署方案　174

第6章　5G網絡安全解決方案　180

6.1　5G網絡安全需求和目標　180

6.1.1　5G網絡新的安全需求　180

6.1.2　5G網絡的安全目標　182

6.2　5G網絡安全標準化進展　184

6.2.1　國際5G網絡安全標準化進展　184

6.2.2　國內5G網絡安全標準化進展　185

6.2.3　廠商5G網絡安全標準化進展　186

6.2.4　相關安全標準　186

6.3　5G網絡安全總體架構　187

6.4　5G核心網安全解決思路　192

6.4.1　能力開放安全　193

6.4.2　雲化安全　194

6.4.3　邊緣計算安全　200

6.4.4　切片安全　205

6.4.5　接入和終端安全　211

6.4.6　認證與鑒權　213

6.4.7　安全憑證管理　216

6.4.8　隱私保護　217

6.4.9　5G核心網安全監測與預警模型　220

縮略語　224

參考文獻　235