中国广电5G核心网建设在共建共享模式下,需应对技术架构整合、频谱资源协同、网络切片管理等多重挑战。以下是具体分析及应对策略:
一、核心网共建共享的技术挑战
- 核心网架构兼容性与互操作性
挑战:
- 广电采用全云化NFV/SDN架构,而中国移动已部署自研5GC(5G Core),两者在接口协议、服务化架构(SBA)实现上存在差异。
- 示例:广电的AMF(接入与移动性管理功能)与移动的AMF需互通,但不同厂商设备间的信令流程兼容性可能导致切换时延增加或会话中断。
影响:
- 增加网元间协调复杂度,影响网络切片跨域调度的效率。
- 频谱共享与干扰管理
挑战:
- 广电700MHz与移动2.6GHz频段协同时,需动态分配资源(DSS),但两频段覆盖范围差异大,可能导致用户在不同频段间频繁切换(乒乓效应)。
- 示例:农村用户通过700MHz接入,进入城区后需切换至2.6GHz,但核心网需实时同步用户位置并调整策略,对AMF/SMF(会话管理功能)提出高要求。
影响:
- 频谱利用率下降,用户业务连续性受损。
- 网络切片的管理与QoS保障
挑战:
- 广电侧重媒体直播、物联网切片,移动侧重政企专网、车联网切片,需在共享核心网中实现差异化服务。
- 示例:广电的超高清直播切片需保障端到端时延<50ms,而移动的工业控制切片需URLLC支持,核心网需动态分配带宽与算力资源。
影响:
- 切片隔离不足可能导致业务性能冲突,如视频卡顿与工业控制指令延迟并存。
- 安全与隐私保护
挑战:
- 共享核心网下,用户数据需跨域传输,可能面临中间人攻击或数据泄露风险。
- 示例:广电用户通过移动核心网访问内容时,需解决跨运营商身份认证与数据加密一致性问题。
影响:
- 安全策略差异可能引发合规风险,尤其在跨境业务场景中。
- 运维管理的复杂性
挑战:
- 双方核心网运维团队需协同处理故障定位、性能优化,但责任边界模糊(如700MHz基站故障是否影响移动核心网)。
- 示例:某区域5G用户投诉视频卡顿,需联合排查是广电无线侧问题还是移动核心网拥塞。
影响:
- 故障恢复时间延长,用户体验下降。
二、解决方案与技术创新
- 统一核心网管理平台
技术路径:
- 构建联合编排器(Orchestrator),实现广电与移动核心网资源的统一调度,支持跨域网络切片实例化。
- 案例:基于OpenStack的云原生平台,通过API网关屏蔽底层设备差异,实现AMF/SMF的无缝互通。
效果:
- 切片创建时间缩短30%,跨频段切换成功率提升至99.5%。
- 智能频谱资源分配
技术路径:
- 采用AI驱动的动态频谱共享(DSS)算法,根据实时流量需求调整700MHz与2.6GHz资源配比。
- 示例:在农村夜间流量低谷期,将700MHz部分带宽临时分配给移动用于物联网设备接入。
效果:
- 频谱利用率提升20%,用户平均速率提高15%。
- 分层网络切片架构
技术路径:
- 设计“垂直行业切片+通用切片”双层架构:
- 垂直切片:广电专享超高清直播切片,移动专享车联网切片。
- 通用切片:共享资源池支持普通用户上网业务。
- 示例:通过NSMF(网络切片管理功能)动态调整切片带宽,保障高优先级业务QoS。
效果:
- 关键业务时延降低40%,资源冲突率下降60%。
- 跨域安全增强机制
技术路径:
- 部署区块链技术实现跨运营商身份认证,采用同态加密保护用户数据跨域传输。
- 示例:用户通过广电5G接入移动核心网时,区块链记录访问日志,确保不可篡改。
效果:
- 安全事件响应时间缩短至分钟级,合规性达标率提升至100%。
- 自动化运维体系
技术路径:
- 引入AIops(智能运维),通过机器学习预测核心网负载趋势,自动触发扩容或负载均衡。
- 示例:基于LSTM模型预测晚高峰流量,提前启动边缘计算节点分担核心网压力。
效果:
- 故障定位时间从小时级降至分钟级,网络可用性达99.999%。
三、未来演进方向
- 5G-A核心网融合
目标:
- 向5.5G(5G-A)演进,支持RedCap(轻量级物联网)、TSN(时间敏感网络)等新功能,增强工业场景适配能力。
技术重点:
- 核心网与RAN(无线接入网)协同优化,实现空口与核心网端到端切片。
- 算力网络一体化
目标:
- 将核心网与广电算力中心(如西部数据中心)深度融合,提供“网络+算力”统一编排服务。
- 示例:云游戏业务通过核心网调度边缘节点算力,降低时延至20ms以内。
- 全球标准协同
目标:
- 推动700MHz核心网接口标准化,参与3GPP R18+标准制定,扩大国际合作伙伴生态。
四、总结:共建共享下的技术突破路径
中国广电5G核心网在共建共享中面临的核心挑战,本质是资源整合与协同效率的难题。通过统一管理平台、智能调度算法、分层安全架构等技术手段,广电正逐步破解跨运营商协作的复杂性。未来需进一步深化与移动的技术协同,同时强化自身在媒体与物联网领域的差异化能力,最终实现从“网络共享”到“价值共创”的跃升。