在此前5G科普文章背景下，笔者希望进一步帮助广电人打开脑洞，理性认识5G发展背景与前景，以及各方面的挑战。本文希望深入介绍5G网络架构。

　　在传统3G/4G网络中，对于某位利用4观看腾讯体育节目的G用户而言，即便他就处在腾讯视频数据中心附近，但这些节目仍然要通过可能是千里之外运营商中心局点用户面转发，这使得网络时延大大增加，而且途经整个骨干网络的视频流量占据了大量带宽资源——与开放的IT技术相比，传统移动网络的业务流程看起来属于那种挺“官僚”的作派。也就是说，传统4G移动业务体验与内容源的远近并没有直接的关系。这是由于，传统3G/4G核心网(EPC)网关设备既包含路由转发功能(转发面/用户面)，也包含控制功能(信令处理和业务处理，即控制面)，控制功能和转发功能之间是紧耦合关系，集中部署在电信运营商中心局点。

　　关于传统移动网络的“官僚”做派，可以拿微信视频通话与常规的手机通话相比。笔者在家中用笔者手机和家人手机做了个实验：在同一个WIFI网络下，微信视频通话基本是拨出后对方马上响应(因为对话通道直接走路由器)，而常规手机通话大约是拨出后5-6秒后对方才响应。

图为：移动网络核心网用户平面与控制平面相分离

　　但在移动视频业务快速增长的背景下，必须对上述移动网络架构做出优化才能改善用户体验。在5G网络中，基于SDN思想，移动核心网网关设备的控制功能和转发功能将进一步分离，网络向控制功能集中化和转发功能分布化的趋势演进(如上图所示)，并且转发面下沉至网络边缘。

　　在两者分离之后,转发面将专注于业务数据的路由转发，具有简单、稳定和髙性能等特性，以满足未来海量移动流量的快速转发需求。控制面采用逻辑集中的方式实现统一的策略控制，保证灵活的移动流量调度和连接管理。集中部署的控制面通过移动流控制接口实现对转发面的可编程控制。控制面和转发面的分离，使网络架构更加扁平化，网关设备可采用分布式的部署方式，从而有效的降低业务的传输时延。控制面功能和转发面功能能够分别独立演进，从而提升网络整体系统的灵活性和效率。

　　按照笔者肤浅的理解，或许可以拿酒店管理流程比喻移动网络架构，在3G/4G的架构下，酒店管理人员和服务人员是一体的，客户到了之后一个酒店人员不仅要负责安排入驻手续，之后还得带着客人到房间，在业务结束并安排退房手续之前这个工作人员要完全服务于这个客户，中间不能安排其它工作;而5G架构下，酒店入驻手续、退房手续就是交给前台，给一张房卡客人自己就到了最近的坊间。

　　按照3GPP确定的《EPC用户平面与控制平面相分离的技术标准》，上述分离机制具备以下5大优势能力。

　　(1)最重要的是降低移动应用服务的时延。可以选择靠近4G/5G基站的EPC用户平面节点或者更适合移动终端使用类型的EPC用户平面节点来向移动终端传输数据,这既可降低时延,还可不用增加EPC控制节点的数量。

　　(2)灵活应对不断增大的移动数据流量。当移动网络需要承载更大的流量时,可以在无需增加控制面节点(主要指EPC网络中SGWC、PGW-C、TDFC等)的数量的情况下,增加用户平面节点。

　　(3)可对EPC节点中的用户平面资源、控制平面资源进行独立的部署及扩展;或者说，用户平面功能、控制平面功能可以分开来独立进行演进。

　　(4)可采取软件定义网络(SDN)技术，由此更为高效地传输和处理用户平面数据，包括：提高分布式数据转发和处理能力，提供动态的锚点设置能力，以及更丰富的业务链处理能力。

图为：5G功能架构图(源自IMT-2020)

　　进一步，面对前文《5G基础知识(2)》描述的5G极致的体验、效率和性能要求,以及万物互联”的愿景，通过采用SDN和NFV技术，5G在网络架构重构方面遵循网络业务融合和按需服务提供的核心理念，并引入更丰富的无线接入网拓扑,提供更灵活的无线控制、业务感知和协议栈定制能力等。

　　上图的5G功能架构图与此前的“三朵云”架构是相对应的。其中管理编排层要基础网络功能虚拟化实现网络功能的按需编排和网络切片的按需创建;能力开放功能则提供对网络信息的统一收集和封装，并通过API开放给第三方。通过开放API，5G网络就可以针对各种场景提供按需的接入、移动性和会话管理，将各种网络能力进行开放性提供。

　　总的来看，通过重构网络控制和转发机制,改变单一管道和固化的服务模式，5G利用友好开放的信息基础设施环境,为不同用户和垂直行业提供高度可定制化的网络服务,构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的综合信息化服务使能平台。显然，这种按需服务的理念完全是遵循IT化和云化的思想。

　　抛开前述的技术性描述，我们完全可以在产业演进的角度理解5G。“宽带中国”政策从2011年由工信部正式提出，到2012年国务院正式颁布，这一政策推动中国数字社会的快速演化，推动互联网经济的蓬勃发展。举个例子，在此政策之前，大家很难想象李彦宏、马化腾之流成为人大代表。但在另一方面，电信运营商在“提速降费”的过程中并未获得好处。反而是微信语音和视频通话广泛替代传统话音业务，4G流量也成为视频业务包或者诸如“腾讯王卡”套餐包的廉价流量。

　　那么，在更好的接入技术基础上，5G网络如何才能避免成为单一的管道服务商，如何真正地与未来的智慧社会深度融合。5G的全新网络架构给出了初步的答案：在SDN/NFV等新兴技术的赋能之下，5G网络将提供如下关键服务能力，包括：网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线网络、网络能力开放。由此，5G将走出“网络业务融合”的关键一步，笔者认为就是要从“网络即服务”(NaaS，Networks-as-a-Service)走向“智慧网络赋能社会”(Intellegent-Networks-Empower-Society)。

图为：从产业演进视角看5G网络架构

　　对于广电传媒行业，笔者想要强调的是，5G网络代表性能力体现“网络业务融合”的理念，这与大视频大传媒产业“内容+渠道”的发展趋势是一致的!这正是CT走向IT(信息化)再进一步走向TMT(信息媒体融合)的大趋势!

　　但在另一方面，笔者很多年前研究学习三网融合的时候，非常认同的一个观点或者说规律是：三网融合在技术演进上应该是电信网、广电网分别与互联网融合之后，前两者再深度融合。但是，当前背景下广电传媒行业与互联网的技术融合进程还处于起步阶段，这是阻止广电传媒行业进一步发展和融入智慧社会的关键因素，也是国家推动媒体融合创新的目标之一。

　　接下来，系列文章将继续介绍传说中的5G网络切片与边缘计算。

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