移轉至 5G 核心(5GC)網路

簡化部署、降低轉換為 5G 核心網路的風險。Intel 提供高效能運算、連線與有效最佳化,實現簡單、受控的部署。

5G 核心網路重點

  • 5G 核心以遠高於 4G 的資料傳輸速度,控制服務架構的基本連線管理功能。

  • 5G 核心提供的效能和靈活性支援高裝置密度與延遲要求,可實現更佳使用者體驗。

  • 若要設計部署全面實現 5G 獨立核心,通訊服務供應商會面臨管理 SLA、供應商、安全性等多種挑戰。

  • Intel® 解決方案有助激發優異的 5G 核心效能且節能,同時提前上市時間。

  • 利用 Intel® 硬體,通訊服務供應商5G 核心網路可降低的耗電量1 高達 30%。

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作者

5G 核心(5GC)網路是什麼?

核心是通訊服務供應商(CoSP)行動網路的心臟,主掌連線與管理的基本功能。不同於傳統網路核心部署,5G 核心(5GC)利用虛擬化、容器化與微服務等雲端原生創新技術,實現高效能 5G 連線。

5GC 網路主要功能:

  • 網路切片:多個虛擬網路分層至共享實體網路基礎結構。
  • 控制層:決定網路行為的規則與政策,包括路由資料封包的位置與方式。
  • 跨網路 API 整合:支援單一網路管理的應用程式,可存取或修改其他網路的資料。
  • 使用者或 SIM 驗證:驗證使用者存取網路的權限。

前一代 4G 長期演進(LTE)核心網路實現高達 100 Mbps 的理論資料傳輸率。反觀 5GC 網路可實現高達 20 Gbps 的理論資料傳輸率。搭配雲端原生靈活性後,兩者的網路速度將開創連線新紀元,並支援自動駕駛、智慧城市等先進使用案例。

瞭解 5G 網路核心優勢

除了商業、企業、終端使用者應用程式模式的轉變,5GC 更提供 通訊服務供應商可直接左右競爭力的主要優勢

  • 效能:5GC 不僅實現 5G 行動網路速度,控制層功能(CPF)與使用者平面功能(UPF)的資料傳輸量也有突破。例如,Samsung 實現高達 1 Tbps UPF 資料傳輸量
  • 效率:通訊服務供應商可提高能源效率,有助降低營運開支(OpEx),實現永續經營目標。動態功率調整等功能可調整功率循環,滿足可預測的網路需求。例如,SK Telecom 尖峰流量時段的耗電量降低 30%
  • 靈活性:舊式部署時,服務會綁定特定功能的硬體,且新服務需要變更基礎結構,所以部署遲緩。反觀 5GC,基礎硬體不綁定新功能或服務,而且使用容器或 Kubernetes 等雲端工具部署快速。
  • 恢復力:容器型服務包含運行所需的一切功能,降低依賴性,並提升網路隔離與容錯能力。

規劃 5GC 網路部署

從 4G LTE 轉換為 5G 涉及 通訊服務供應商與技術供應商的策略考量,及新技術與現有投資整合的程度。通訊服務供應商可針對現有 4G LTE 基礎結構將虛擬化技術分層,提供符合 5GC 網路的 3GPP 行動標準定義。這種部署稱為非獨立(NSA)核心。

選一個方法:獨立與非獨立核心

NSA 實作有助簡化轉換為 5GC 的過程,但終究受限於目前安裝 4G LTE 基地台的延遲與功能。由此可見,5G 獨立(SA)核心需要真正的雲端原生硬體與軟體,提供不綁定的功能、服務架構及最新一代處理,才能實現 5G 速度。使用案例需要關鍵任務延遲與高裝置密度(例如智慧城市、智慧工廠)時,5G SA 核心即不可或缺。

下載 IDC 調查報告進一步瞭解 通訊服務供應商對 5G SA 核心與產業現況的看法。

善用有口皆碑的 Intel® 5GC 藍圖與產品組合

Intel 十多年來一直是虛擬核心運動的先驅,現在更是配合多種生態系統,協助通訊服務供應商順利轉換為雲端原生的 5G 核心。

運算:Intel® Xeon® 可擴充處理器

第 4 代 Intel® Xeon® 可擴充處理器的 UPF 效能比前一代提升達 30 %,提供通訊服務供應商維持競爭力所需,出色的效能與效率。1而且最新一代搭載特定工作負載加速器的整合式 Intel® Accelerator Engines,滿足現今最耗能的工作負載、生成式 AI、安全性、HPC、網路、分析及儲存。

安全性:整合式 5G 核心網路安全性功能

雲端原生架構讓 5G SA 核心極其靈活,但也帶來安全性挑戰。高分散式服務架構與網路 API 的包容性可能增加網路整體的攻擊面。

Intel® QuickAssist Technology(Intel® QAT)是第 4 代 Intel® Xeon® 可擴充處理器的整合式工作負載加速器,可卸載加密與壓縮的工作負載,釋出寶貴的 CPU 週期用於其他重要工作。其他內建安全性功能,例如 Intel® Software Guard Extensions(Intel® SGX),在傳輸時提供微服務和工作負載可信的執行環境,有助通訊服務供應商輕鬆保護邊緣到核心的工作負載。瞭解 Intel 與 Fortanix 如何透過 Intel® SGX 保護 5GC 通訊

最佳化:Intel® Infrastructure Power Manager

適用於 5GC 參考軟體的 Intel® Infrastructure Power Manager,讓通訊服務供應商可以利用 Intel® Xeon® 可擴充處理器產品提供的遙測功能。這款軟體會即時比對執行階段伺服器的耗電量與 5GC 網路的資料流量,及利用睡眠狀態、Intel® Speed Select Technology(Intel® SST)等內建功能,所以每瓦效能提升達 93%。2

現今市面有許多電源管理勾點(hook)搭載 Intel® Xeon®「N」SKU,而且後續世代會提供其他最佳化與工作負載層級的電源指令。

連線:Intel® 乙太網路 800 系列網路介面卡

Intel® 乙太網路 800 系列網路介面卡速度高達 100 GbE,並提供封包處理最佳化與完全可程式化管道,有助通訊服務供應商改善網路核心的延遲與傳輸量。不僅提供靈活的連接埠設定,這些介面卡更支援動態裝置個人化(DDP),以智慧方式判斷需要立即處理的封包,並優先傳送至 CPU。

利用 Intel® 5GC 堆疊實現順暢的網路轉型

Intel 的領導地位也擴及軟體與參考架構,並提升網路營運商效率,確保高品質的終端使用者體驗。

軟體:Intel 5G 核心堆疊

Intel 利用 5G 立即可用的核心軟體堆疊進行內部測試,包括基準測試、效能與最佳化。這個平台可確保通訊服務供應商、電信設備製造商(TEM)與軟體供應商解決方案符合最佳效能與效率。此外,5GC 堆疊可確保網路服務協調,並保證功能適合 5G SA 核心的轉換工作,從而實現輕鬆部署。

設計與部署:5G 核心參考設定

Intel 工程師為低階平台設定(從通訊即服務(CaaS)層到硬體)導入精深的專業技術。Intel 透過提供驗證參考設定(VRC),確保多家供應商的各種建構元素一致。這些建構元素適用於各種 OEM 平台,包括資料平面開發工具組(DPDK)、Linux kernel、最佳化 BIOS 與韌體設定。

這項工作有助確保作業系統供應商與設備製造商的互通性,也確保與預先驗證設定的關鍵 5G 核心應用程式一致。換句話說,通訊服務供應商可節省數個月的設計與測試時間,加快部署新處理器與平台技術。

觀看訪談瞭解 Intel 如何協助 BT Group 克服挑戰,建立 5G 網路轉型的通用平台。

實現雲端原生 5G 獨立核心無與倫比的功能

電信生態系統利用 Intel 部署雲端原生的 5G SA 核心,提供卓越效能、最佳化電源管理與自動化服務保障。因集結 500 個以上的 Intel® Network Builders,我們目前與電信設備製造商、獨立軟體供應商、作業系統供應商和通訊服務供應商合作,提供以下優點:網路靈活性、機動、服務保障,及通訊領域的虛擬化功能與雲端原生平台。