Page 17 - 网络电信2021年7月刊上

5G 核心网面向 3GPP R16 演进关键技术
及引入策略
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杨旭 肖子玉 张明 邵永平 1
1. 中国移动通信集团设计院有限公司 2. 中国移动通信采购共享服务中心
摘 要：5G 核心网已经基于 3GPP R15 版本标准现网
商用部署，首先梳理了 5G 核心网 3GPP 标准进展及端到
端产业总体进展情况，并面向 3GPP R16 标准演进梳理总
结 3GPP R16 主要课题研究方向及主要研究内容，然后对
于后续商用优先级相对较高的部分重点课题进行关键技术
研究及现网引入部署策略分析，最后对后续 5G 核心网商
用演进方向进行整体总结分析并提出初步部署策略建议，
为 5G SA 核心网面向后续商用演进及建设提供参考。
关键词：5G 核心网；R16；5G LAN；TSN
3GPP R15标准主要聚焦增强型移动宽带（enhanced mobile
broadband，eMBB），可以满足大带宽及部分低时延场景要求，
3GPP R16聚焦三大业务场景进行功能增强，并已于2020年年
中冻结，3GPP R17主要聚焦大连接物联网（massive machine
type communication，mMTC）场景，目前正在方案研究阶段，
计划于 2021年第三季度冻结。
根据3GPP R15端到端产业链成熟周期预判，端到端产业链
成熟滞后标准一年半以上，预计3GPP R16产业链将在2022年第
一季度左右逐步成熟。3GPP标准及产业进展分析如图1所示。
本文基于3GPP R16标准进展及主要研究方向，对于其中优
先级相对高的部分关键技术进行重点介绍，给出部署分析和引
入策略的初步建议。
一、3GPP R16的主要研究方向
3GPP R15阶段主要面向eMBB场景，并定义了基本的超可靠
低时延通信（ultra reliable lowlatency communication，
uRLLC）架构，3GPP R16标准主要对于eMBB进一步增强，并针对
垂直行业进行增强，满足5G全部场景的业务需求，主要研究课
题研究内容见表1。
二、3GPP R16关键技术研究及部署策略分析
本文主要就3GPP R16标准中后续商用优先级高的部分课题进
行研究分析，主要包括eSBA、uRLLC、5G LAN、TSN、eNA等。
1.eSBA
3GPP R16基于R15 SBA架构进一步完善和架构增强，包括框
架的改进、可靠性的改进等。为5G系统提供更高的灵活性和更
网络电信 二零二一年七月
好的模块化，更容易地定义不同的网络切片并更好地重用已定
义的服务，更好地支持网络功能服务的自动化和高可靠性。
高可靠性实现主要引入NF set（集合）以及NF service
set，一个NF set内的NF实例，在功能上完全相同、可以互相
替换、共享上下文；负载均衡和容灾机制借鉴AMF（access and
mobility management function）set 的机制：当相关实体出
现故障时，选择其他的等价实体。
3GPP R16 23.501系统架构中已经定义了4种模式：R15 NF
之间互通模式采用模式A/B，即直连模式；3GPP R16引入模
式C/D，引入SCP，由SCP负责NF之间的非直连通讯路由。SCP
作用类似于service mesh，标准未定义SCP具体实现方式。
option C（SCP 无代理服务发现）NRF（network repository
function）负责服务发现，SCP负责非直连通信路由。option D
（SCP代理服务发现）NF不进行服务发现，SCP向NRF进行代理服
务发现，并负责路由非直连通信。SCP组网方式如图2所示。
5G SA建网初期，NF数量不多、网络规模较小、NRF处理能
力不受限，且在R16标准中引入的SCP信令网元标准规范尚未成
熟，信令网组网建议采用 NRF独立组网方案。待后续SCP标准及
产品成熟后、5G网络规模逐步扩大，NRF和SCP协同完成5G信令
路由功能，实现简化组网、负载均衡等功能，降低对NRF的性能
消耗。初步建议号段相关网元优选option D，统筹考虑与DRA
（diameter routing agent）融合演进至4G/5G融合信令网，简
化网络及路由架构，具体如下：
（1）无用户号码归属关系的服务采用NRF寻址，如AMF寻址
SMF，类似于4G网络的DNS；
（2）有用户号码归属关系的服务采用SCP寻址，如AMF寻
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