1.1 核心网关键技术

信号在光纤中传播的速率为200km/ms，数据要在相距至少几百千米的终端和核心网之间来回传送，这显然是无法满足5G毫秒级时延的要求，同时大量的数据传送给传输网带来了挑战。因此，核心网用户面下沉是一个必然的选择。全分离式架构（Control and User Plane Separation of EPC nodes,CUPS）是核心网关键技术之一。全分离式架构如图1-1所示。

图1-1 全分离式架构

在全分离式构架中，用户面服务网关（Serving Gateway,SGW）和分组数据网关（Packet Data Network Gateway,PGW）被分离为控制面和用户面两个部分。SGW分离为控制面服务网关（Serving Gateway for Control Plane,SGW-C）和用户面服务网关（Serving Gateway for User Plane,SGW-U）。PGW分为控制面公用数据网（Public Data Network,PDN）网关（即Packet Data Network Gateway for Control Plane,PGW-C）和用户面公用数据网网关（Packet Data Network Gateway for User Plane,PGW-U）。同样，GPRS业务支撑节点（Serving GPRS Support Node,SGSN）也被分为控制面（Serving GPRS Support Node for Control Plane,SGSN-C）和用户面（Serving GPRS Support Node for User Plane,SGSN-U）。

搭建全分离式架构的目的是让网络用户面功能摆脱“中心化”，使其既可灵活部署于核心网，也可部署于接入网或接近接入网，这就是所谓的核心网用户面下沉，同时也保留了控制面功能的中心化。

伴随着用户面/控制面分离、核心网下沉和分布而来的是部署于接入网或接近接入网的分布式数据中心，并引入基于网络功能虚拟化（Network Functions Virtualization,NFV）的多接入边缘计算（Multi-access Edge Computing,MEC）。

NFV是网络功能虚拟化解耦传统电信设备的软硬件，并将软件功能运行于通用服务器硬件上，以降低成本，缩短部署周期和激发服务创新。

MEC是欧洲电信标准协会（European Telecommunications Standards Institute,ETSI）提出的概念，即多接入边缘计算，它是一种在比数据中心（Data Center,DC）更靠近终端用户的边缘位置，提供用户所需服务和云端计算功能的网络架构，将应用、内容和核心网部分业务处理和资源调度的功能一同部署到靠近终端用户的网络边缘，通过业务靠近用户侧处理，以及应用、内容与网络的协同来为用户提供可靠、极致的业务体验。

ETSI定义了MEC的七大应用场景：视频优化、增强现实、企业分流、车联网、物联网、视频流分析和辅助敏感计算。MEC的七大应用场景如图1-2所示。

图1-2 MEC的七大应用场景