核心网演进标准发展洞察

        移动通信网络历经了五代的发展，从1G/2G的话音业务实现移动通信的普及，到3G/4G的数据业务实现了移动互联网，5G进一步提升了无线带宽效率。当前5G SA（Standalone）网络正在全球大规模商用，标准组织也开启了对核心网演进的进一步探索。3GPP从R18开始研究5G-Advanced，目前正在进行R19课题研究，并即将于2024年9月启动6G相关需求和场景研究；ETSI MEC ISG即将完成其第三阶段工作，目前正在探讨定义MEC第四阶段及其在未来6G系统中的角色；ETSI NFV ISG即将完成R5阶段研究，目前正在进行R6课题下一代NFV架构的探索。本文对当前核心网的标准趋势进行了分析，并对下一阶段核心网相关的标准发展方向提出建议。

3GPP

        在5G-Advanced阶段，移动网络价值场景呈现蓬勃发展的趋势。IMT2020（5G）推进组发表的《5G-Advanced核心网演进白皮书（2023年）》中指出5G-Advanced技术主要在新媒体、新连接、新能力三个方面进行增强。例如为了适配新媒体，5G核心网要能够按照新媒体新需求进行协议层优化和按需调度，并在5G网络边缘上部署媒体渲染等处理设备；为了支持新的千亿物联，5G核心网需要具备智能化、动态组网的能力；在能力方面5G核心网需要具备智能化和感知能力，以实现通信网络任务外延和增加通信之外的价值。

        3GPP自R18开始5G-Advanced技术的研究，目前R18阶段3协议已经于2024年3月冻结。3GPP于2023年12月通过了R19阶段2课题的立项，计划在2024年6月完成阶段2课题的可行性研究、2024年12月完成阶段2课题的标准制定、2025年9月完成阶段3协议的制定。R19阶段2课题总共有15个，这些课题主要分为三大类：

        - 和6G相关的技术，如研究感知的FS_ISAC_ARC和研究无源物联的FS_AmbientIoT，这些技术的特点是在6G基本可以重用相关的5G研究成果。在R19阶段这两个课题的计划和其他课题有所不同，FS_ISAC_ARC课题需要到2024年9月再确定是否开始可行性研究，而FS_AmbientIoT课题在R19阶段只有可行性研究，需要在2024年12月再确定是否在R19做规范性工作（normative work）。

        - 现有5G技术的进一步演进，这部分课题是R19的主要内容，例如支持IMS增强的FS_NG_RTC_Ph2、支持卫星接入增强的FS_5GSAT_ARCH_Ph3、支持XR业务增强的FS_XRM Ph2、支持UPF能力开放增强的FS_ UPEAS_Ph2、支持边缘计算增强的FS_eEDGE_5GC_ph3、支持AIML增强的FS_AIML_CN、支持消息业务的优先级处理增强FS_MPS4msg、支持无人机介入增强的FS_UAS_Ph3以及支持D2D增强的FS_5G_ ProSe_Ph3。这部分课题一些是针对R18已经识别的需求但是没有时间研究，也有一些从其他工作组来的新需求，例如为了支持RAN侧AI需要对网络侧功能进行增强。

        - R19的全新需求，例如支持系统节能能力开放的FS_EnergySys、支持3GPP系统内分流的FS_MASSS、支持新的用户标识管理的FS_eUUI5以及支持家庭基站的FS_5G_Femto。这些新需求，主要为了解决运营商在实际5G网络部署中的新场景问题。

        在2024年3月全会中，进一步通过了如下14个TEI（technical enhancements and improvements）19课题（只需要1个全会周期的小课题），这些课题均为解决运营商在实际5G网络部署中的存在的新需求，如表1所示。

        在R19的课题中，并没有包括前几个版本一直研究的热门课题，例如网络切片，定位业务，垂直领域相关的NPN、TSN、5G-LAN等课题。这些课题相对来说标准定义已经比较完善，在3GPP内对于是否进一步增强尚未达成共识，后续将根据运营商部署这些功能之后所面临的实际需求再考虑进行增强。

        5G-Advanced在R20的新需求和场景目前也在3GPP SA1讨论，2024年3月全会通过了如下三个课题：铁路通信增强、卫星通信增强以及网络节能增强。预计在6月全会通过更多的5G-Advanced研究课题。

        6G标准预研讨论在业界已经深度开展。去年6月ITU-R WP 5D会议通过作为6G纲领性的文件《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》。建议书提出了六大应用场景：沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合以及泛在连接。3GPP将在2024年5月举办6G需求研讨会，6G SA1需求研究报告预计在2024年9月全会正式通过。图1是2024年3月在TSG#103次会议上通过的3GPP R20及6G工作计划时间表。

        6G核心网架构和关键技术目前业界尚在讨论过程中，从各公司的观点来看，目前的共识是3GPP R21是6G第一个版本，优先研究支持独立组网的6G架构、6G网络支持和5G网络的互通；然而由于部分运营商不希望6G标准制定得太快，因此R21标准的冻结时间目前还没有达成一致，此外业界对6G关键技术也未达成共识。3GPP SA2将在2025年下半年正式开始讨论6G的架构，相关研究将持续到2026年年底。

ETSI ISG MEC

        ETSI ISG MEC的愿景是标准化一个开放的环境，实现来自基础设施和边缘服务提供商的应用程序在MEC平台和系统上的集成，以提供超低延迟、高带宽以及实时访问。ETSI ISG MEC为边缘计算的开发人员创建一致的应用程序编程接口（API），以更快捷地构建边缘服务和应用程序。当前Release 3的工作即将完成，相关规范包括异构云上的应用生命周期管理、MEC物联网API等系列，以及MEC安全增强、企业园区中的MEC、MEC应用切片等系列研究报告。ETSI ISG MEC同时也在探讨Release 4（2024—2026）的课题及其在未来6G系统中的角色，目前的讨论主要涉及以下方面：

        - MEC联邦：包括由多个运营商管理的资源的能力开放，解决多域和多租户切片以及MEC对应用切片的支持；

        - MEC架构/服务的更新：更好地支持最新云原生技术，如Serverless（无服务器架构）等；

        - MEC安全：系统中的安全性和隐私保护持续演进；

        - MEC开源：进一步进行外联工作，与开源社区、行业团体（例如5GAA等）合作黑客马拉松和试验；

        - MEC行业应用：进一步推动MEC成为行业吸引力开发环境，通过创建“开发者友好环境”（例如门户、SDK），实现关键行业生态系统的融合。

ETSI ISG NFV

        NFV（network functions virtualization）概念最初于2012年提出，几乎同时，由电信服务提供商和供应商在ETSI共同组成了新的ISG NFV。相关技术专家基于虚拟化技术制定了一种新的方法来提供电信网络。经过十多年的发展，NFV技术标准经过多个Release逐步走向成熟，并在国内外运营商网络中规模商用。目前ETSI ISG NFV即将完成Release 5的所有课题，并发布第一个Release 5系列版本，同时正在进行Release 6的研究课题研究工作。Release 6将聚焦下一代NFV架构和关键技术的持续演进，相关趋势主要体现在如下几个方面：

        - 智能化：随着AI大模型、意图驱动、数据分析、数字孪生等新技术的应用，电信云正向智能化方向快速演进，AI大模型如何赋能电信云管理成为研究热点。

        - 新基础设施：各种新型的智算资源DPU、GPU、XPU层出不穷，多样化算力和泛在算力如何纳入NFV框架融合管理成为新的研究方向，新的存储和网络技术同步迭代，云网融合成为未来电信云发展的主流趋势。

        - 和开源互动：ETSI NFV ISG最近和多个开源项目举办了workshop，包括采用声明式API自动化框架的Nephio项目、O-RAN项目、Sylva项目和CNCF KubeCon等。开放合作，拥抱开源是ETSI NFV ISG倡导的工作原则。

        - 云原生演进：电信云向severless（无服务器架构）、服务网格service mesh演进，BaaS（后端能力即服务）、FaaS（函数即服务）等成为有待研究的新技术热点。新虚拟化格式（如CRD）等不断涌现，正在挑战传统的TOSCA格式。

        5G SA核心网的主要功能在标准方面已经相对成熟，5G-Advanced目前正在就新媒体、新连接、新能力三个方面对5G核心网进行增强。随着5G SA网络的大规模部署，预计5G-Advanced会持续在后续3GPP版本中演进，以解决运营商在网络实际部署中遇到的问题。ITU-R对6G的时间表已经确定，全球各标准组织都在为6G标准化做准备，3GPP也将与2024年下半年开始6G标准的研究，多个标准组织之间需要有效协同，才能使得6G核心网满足ITU-R所提出来的6G新场景和新需求。此外，6G核心网和5G核心网相比存在哪些代际差异，是目前急需回答的问题。