核心网的5G迁移之路

1. 概述

演进分组核心（EPC）在4G LTE中起着关键作用，5GC是由3GPP定义的新的5G核心网络（5GC）。与前几代不同，5G部署既可以使用现有的EPC，也可以使用5GC。此外，5G还引入了使用5GC的独立模式（SA），或者使用EPC/5GC的非独立模式（NSA），这为寻找5G的最佳迁移路径增加了复杂性。

图1.部署5GC和gNodeB的新独立5G网络(Option2)。

2. 5G独立组网

在5G SA模式下使用5GC部署5G“新无线（NR）”被称为“(Option2)”，如图1所示。只要5G不能完全覆盖服务区域，就需要支持LTE/EPC和NR/5GC之间的RAT间切换和重定向。这个迁移路径与我们为LTE部署所做的非常相似。大的好处在于，该方案可以充分发挥5G的能力，只需对现有EPC稍加修改，就可以支持与5G的互通。

3. 5G非独立组网

图2.在现有EPC下部署gNodeB的非独立5G网络（Option 3）。

如果5G应用NSA模式，我们通常会考虑“Option 3”场景。图2描绘了具有双重连接的Option 3，其在UE上同时提供LTE和NR无线接入，并支持基于LTE的NSA架构。此迁移路径的优点在于早期的5G部署不需要5GC。利用该网络设计，S1的控制接口只提供给LTE eNodeB，而S1的用户平面接口可以同时提供给eNodeB和NR gNodeB。因此，在EPC中应该对流量进行分类和划分。

4. 在非独立部署中引入5GC

图3.部署5GC，gNodeB和eLTE的非独立5G网络（Option 7）。

Option 3的迁移路径是引入5GC，称为Option 7。Option 3无法利用5GC的优势。在图3中，Release-15以后的演进LTE（eLTE）eNodeB通过控制和用户接口连接到新的5GC，而gNodeB仅具有连接到5GC的用户接口。当部署5GC时，升级到Option 7将会很顺利，它可能提供比SA Option 2更好的性能。但是，如果SA Option 2部署成为主流，那么迁移到Option 7可能就没有必要了。

5. 5G NR全国部署

图4. SA和NSA 5G NR在全国范围内部署（Option 2和4）

随着5G NR部署的成熟，gNodeB将取代SA部署方案中的原有的LTE eNodeB（Option 2）。在NSA中，Option3和Option 7可以升级到Option 4，Option 4也适用于使用双连接的LTE的NSA网络架构。图4描述了Option2和Option 4；控制平面始终位于5G NR中，以便能够充分向用户提供5G的强大功能，但要求5G NR可以提供连续覆盖。

6. NextEPC 5G路线图

从2017年开始，NextEPC（NextEPC Inc.，https：//nextepc.com）已经提供了4G LTE EPC开源软件来推广私有LTE网络（https://nextepc.org ），5GC软件解决方案将在2020年中期实现，如图5所示。NextEPC将EPC和5GC包含在一个软件包中，以实现从4G到5G的无缝转换，因此它在任何类型的早期5G部署场景中都是通用的。另一方面，NextEPC将利用蜂窝核心服务的动态服务发现技术推动分布式部署；可以实现可扩展性和稳健性。

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