星载核心网：实现空天地一体的天基网络的关键

        ITU-T和3GPP大力开展并推动基于5G的卫星互联网星座组网探索，积极推动卫星与5G融合，并发布《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》，提出空天地一体化三维网络。

        面向空天地一体化网络多接入融合的需求，ITU-T构建了固移卫融合（fixed，mobile and satellite convergence，FMSC）标准体系，目前已发布需求标准[Y.3200]和架构标准[Y.3201]，率先提出核心网上星架构设想。6G由天基平台、空基平台和地面平台组成，对陆地、海洋、天空实现全域覆盖，构成一个地面无线与卫星通信融合集成的全连接世界。核心网可以在地基和天基上进行功能柔性分割：地基网络实现完整的核心网功能，天基网络实现星载核心网功能制定，支持灵活路由与业务传输。

        部署星载核心网的主要优势在于，能够形成空间段网络管理能力，显著减少星地间的密集信令交互，提升天地融合网络服务水平，同时可突破地域限制，为我国全球化的通信布局提供坚实基础。图1为星载核心网典型组网架构。

        然而，卫星本身的资源限制性和大范围、时变性强的卫星网络动态拓扑，使得传统核心网的集中式冗余部署策略在星载环境下并不适用。需要探索针对星载环境优化的、天地一体分布式自治核心网设计策略，解决天地融合组网中星载核心网轻量化、按需部署的问题。

星载核心网最小网元部署策略

        由于卫星载荷计算能力、存储能力和功耗等资源的限制，对于星载核心网元的选择要求极高。3GPP的5G架构标准化协议定义了超过38种功能网元，但在卫星通信场景中，不是所有网元都是必要的。

        以星载核心网独立组网为例，为了能够支持用户的接入和移动性管理，需部署AMF网元；为了能够支持用户的会话管理，需部署SMF网元；为了支持用户面数据转发，需部署UPF网元；为了管理用户数据，需部署UDM/AUSF网元；为了提供网络的管理/控制/执行策略，需要PCF网元。因此，我们认为星载核心网独立组网场景最少必须包含AMF、SMF、UPF、UDM/AUSF、PCF网元。

        此外，星载核心网也可以仅部署UPF/SBC-U网元，星上UPF/SBC-U实现星上交换及分流能力。

星载核心网网元功能裁剪策略

        受制于卫星可提供的电量、上下行传输带宽、载荷重量等能力的限制，星载核心网的接入用户数、业务功能、操作维护、局数据配置、平台服务等都需要适应当前卫星的能力做适当裁剪。功能裁剪根据卫星的不同而不同，但必须确保在有限的资源中实现业务价值的最大化和网络性能有效保障。

星载核心网网元接口协议简化及流程优化

        在地面移动通信网络中，为满足多样化的业务需求和确保高可用性，接口协议设计往往非常复杂。但在星载通信环境中，由于时延和资源的双重限制，接口协议的这种复杂性成为瓶颈。因此，针对卫星通信的特点进行接口协议的轻量化显得尤为重要。核心网与其他网络部分间的功能融合可以简化和优化通信流程。

        通过将核心网和IMS网络之间的用户面功能融合，例如UPF与SBC-U功能融合，不仅可以减少冗余的通信流程，还可以使网络结构更为紧凑，从而降低服务时延。

        基于功能融合的思路，可以进一步对接口信令流程进行优化。例如，可以考虑IMS信令参数的简化及信令流程的优化，简化IMS信令的交互次数，从而实现接口流程的简化。    

        针对卫星通信环境的特殊性，通过功能融合与接口协议轻量化的策略，可以有效优化通信流程，确保在有限的资源和时延条件下实现高效的通信服务。

        中兴通讯提供多种卫星核心网产品：如星载核心网、支持IoT-NTN/NR-NTN/ATG/高通量的核心网产品。其中高通量/IoT-NTN核心网产品计划近期商用，星载核心网产品预计明年实现试商用。

        中兴通讯致力于提供具备高竞争力的卫星通信核心网产品，实现移动通信和卫星通信的深度融合，支持终端在星地间的无缝切换、跨运营商漫游，满足未来6G立体覆盖要求，为6G核心网提前做技术储备。