基于服务化架构的5G核心网消息传递研究

郑 伟

（中国铁路北京局集团有限公司北京通信段，北京 100038）

1 概述

第5代移动通信技术（5G）已经成为当前热门的移动通信网络发展方向，其高带宽、低延时等突出特性，使其成为当今世界推动社会与经济发展、生活方式改变的重要动力。随着国内铁路装备、设施、运维等方面的全面信息化、智能化，基于5G技术标准的5G-R系统在国内铁路通信网中将逐步替代GSM-R，成为国内铁路专用移动通信系统的主流技术。

与属于第二代移动通信技术（2G）的GSM-R相比，5G在终端、无线网、核心网、传输承载网等方面均发生了巨大变化。其中核心网摒弃了专用设备、专用接口、专用功能、专用平台的传统模式，采取了信息通信技术（ICT）化的思路，即：使用通用性强的计算机服务器加载专用程序方式，形成网络功能（Network Function ，NF）逻辑实体，实现网元自身的各种功能；控制平面（Control Panel， CP）与用户业务平面（User Panel， UP）逻辑分离；核心网中不同NF间使用计算机行业标准（如HTTP、OpenAPI等）传送和处理CP消息，实现业务流的控制与管理；NF逻辑分隔、功能清晰且高度散化，通过统一协议标准互联，单独部署或集中部署均可；可运行在通用平台上或跨平台使用，突破了专用硬件和平台的限制。

2 SBA与SBI

与GSM-R核心网网元（如MSC/VLR、HLR、SCP等）间主要采用E1专用电路、通过时隙互联、使用NO.7信令体系传送信令消息完全不同的是，5G核心网不同NF间的控制消息传递，使用IP网进行物理承载、以TCP/IP协议为基础承载协议，并采用SBA理念，应用层通过HTTP/2协议传送和处理消息，实现网元逻辑功能。

2.1 SBA

SBA是5G核心网中的关键架构之一，其核心思想是将3GPP标准定义的各种网络功能分隔成不同的服务模块或功能模块，以可被灵活部署、应用为目的，以“微服务”的形式将网元功能独立划分，构建核心网。……