5G随行网络增强架构白皮书-中国联通研究院_35页_2mb

中国联通5G随行网络增强架构白皮书总结

中国联通研究院发布的白皮书提出了一种面向未来5G网络的增强架构，旨在解决垂直行业深度融合与用户移动性带来的复杂业务需求和运维挑战。该架构围绕用户与业务双中心设计理念，通过分层分区、本地化管理及跨域协同，实现灵活可靠的通信网络服务。

一、核心挑战

1. 业务部署多样化：传统5G网络以互联网和IMS语音业务为主，但垂直行业应用（如智慧文旅、车联网、边缘计算等）对时延、内容源、部署位置等提出差异化要求，需动态路由策略支持。
2. 用户漫游与签约管理难题：漫游用户增长导致归属地数据存储压力增大，且传统签约信息仅由归属地管理，难以满足跨区域业务访问需求。
3. 容灾能力不足：传统容灾依赖单设备备份，难以应对多层网元故障或大规模网络中断，亟需更高效、分布式的容灾机制。

二、增强架构设计

1. 分层分区结构：
   • 横向分为数据存储层、管理控制层、业务路由层，各层独立运行且可惯性承接故障。
   • 纵向划分子网（如省市分部或企业专网），子网内包含完整管理控制层与业务路由层，实现本地业务独立提供。
2. 数据存储层：
   • 存储用户基本数据（全网通用信息）和地区数据（本地特色业务信息），支持集中或分布式部署。
   • 引入区块链技术，实现跨子网数据分布式同步存储，增强安全性与容灾能力。
3. 管理控制层：
   • 负责用户会话策略生成及路由协调，支持跨子网策略协商。
   • 在归属地故障时，可通过本地存储的用户上下文信息维持服务，减少对核心数据的依赖。
4. 业务路由层：
   • 基于路由规则完成流量疏导，支持QoS管理和路径优化，提升用户体验。
   • 结合边缘计算能力，实现就近业务访问和数据分流，减少传输时延。

三、关键技术与功能

1. 个性化用户数据管理：
   • 用户可自主开通本地特色业务（如博物馆语音讲解），通过API网关与业务信息管理系统实现快速注册及策略下发。
   • 区域数据支持分层同步，确保服务连续性。
2. 广域定制化业务路由：
   • 业务子网代码查询：通过SMF/AMF与业务信息管理系统联动，动态匹配用户位置与业务服务区。
   • 跨子网会话协同：PCF协调归属地与拜访地策略，实现无缝业务切换。
   • 边缘业务路由：依托DNS与边缘应用服务器发现功能（EASDF），优化本地访问路径。
3. 容灾机制创新：
   • 区块链容灾：通过分布式节点存储与共识机制，提升数据安全性与可恢复性。
   • 层间惯性运行：在接口故障时，业务路由层可依赖管理控制层历史策略维持服务，待恢复后同步数据。

四、应用场景

1. 专网业务漫游：如车联网用户根据地理位置接入就近数据中心，解决传统SMF负载分担与就近接入不足的问题。
2. 边缘业务接入：用户在特定区域（如故宫）可访问本地服务资源，通过策略重定向与Edge服务注册实现免签约访问。
3. 基于位置的容灾：当归属地或拜访地数据存储/控制层故障时，系统可切换至相邻子网节点，保障业务连续性。

五、未来展望
白皮书强调，5G随行网络需持续推进分层协同与区块链技术应用，深化边缘计算与跨域业务管理能力。中国联通研究院计划联合产业链，探索更高效的安全认证、跨子网计费及容灾方案，助力网络强国与数字化转型。

该架构通过灵活性与安全性设计，为运营商提供了可扩展的网络基础，同时支持行业差异化需求，是5G网络演进的关键方向之一。