De 5G-kern, vaak het 5G Core Network genoemd, is een fundamenteel onderdeel van de 5e generatie mobiele netwerken (5G). Het vertegenwoordigt een significante evolutie ten opzichte van de kernnetwerken van vorige generaties, waarbij nieuwe architecturen, protocollen en mogelijkheden worden geïntroduceerd om aan de eisen van opkomende toepassingen en diensten te voldoen. De 5G-kern is ontworpen om verbeterde mobiele breedband (eMBB), ultrabetrouwbare communicatie met lage latentie (URLLC) en massale machine-type communicatie (mMTC) te ondersteunen. Dit zijn de belangrijkste aspecten van de 5G-kern:
- Servicegebaseerde architectuur (SBA):
- Concept: De 5G-kern maakt gebruik van een servicegebaseerde architectuur, waarbij de nadruk ligt op een modulaire en flexibele aanpak. Deze architectuur is opgebouwd rond diensten en functies die met elkaar communiceren via goed gedefinieerde interfaces. Het maakt een eenvoudigere integratie van nieuwe services en applicaties mogelijk.
- Gebruikersvlakfunctie (UPF) en besturingsvlakfunctie (CPF):
- UPF: De UPF is verantwoordelijk voor het afhandelen van gebruikersdataverkeer. Het beheert de routering, doorzending en optimalisatie van datapakketten, wat bijdraagt aan een lage latentie en hoge datasnelheden.
- CPF: De CPF beheert de signalerings- en controlefuncties. Het verwerkt taken zoals gebruikersauthenticatie, beleidshandhaving en mobiliteitsbeheer. De scheiding van UPF en CPF verbetert de schaalbaarheid en de efficiëntie van de toewijzing van middelen.
- Netwerk segmenteren:
- Concept: Network slicing is een belangrijk kenmerk van de 5G-kern, waardoor meerdere virtuele netwerken op een gedeelde fysieke infrastructuur kunnen worden gecreëerd. Elk netwerksegment is afgestemd op specifieke gebruiksscenario’s of sectoren, waardoor optimale prestaties en toewijzing van middelen worden gegarandeerd op basis van unieke vereisten.
- Cloud-native architectuur:
- Concept: De 5G-kern is ontworpen met een cloud-native architectuur, waarbij gebruik wordt gemaakt van containerisatie en microservices. Deze aanpak verbetert de schaalbaarheid, flexibiliteit en efficiëntie, waardoor snelle implementatie en updates van netwerkfuncties mogelijk zijn.
- Controle- en gebruikersvlakscheiding (CUPS):
- Concept: CUPS omvat het scheiden van de functies op het besturingsvlak van de functies op het gebruikersvlak. Deze scheiding verbetert de schaalbaarheid en maakt een efficiënter gebruik van hulpbronnen mogelijk, wat bijdraagt aan verbeterde netwerkprestaties.
- Serviceorkestratie en automatisering:
- Concept: De 5G-kern omvat serviceorkestratie en automatisering om netwerkbeheertaken te stroomlijnen. Geautomatiseerde processen maken dynamische toewijzing van middelen, realtime optimalisatie en efficiënte afhandeling van netwerkgebeurtenissen mogelijk.
- Interactie met oudere technologieën:
- Concept: De 5G-kern is ontworpen om samen te werken met bestaande 4G LTE-netwerken en andere oudere technologieën. Dit zorgt voor een soepele overgang naar 5G, waardoor operators hun bestaande infrastructuur kunnen benutten en tegelijkertijd geleidelijk 5G-mogelijkheden kunnen introduceren.
- Beveiligingsverbeteringen:
- Concept: De 5G-kern omvat robuuste beveiligingsmechanismen om het zich ontwikkelende dreigingslandschap aan te pakken. Het introduceert verbeterde authenticatiemethoden, encryptietechnieken en privacywaarborgen om de vertrouwelijkheid en integriteit van gebruikersgegevens te garanderen.
De 5G-kern speelt een cruciale rol bij het realiseren van de visie van een sterk verbonden en veelzijdig netwerk, dat in staat is een breed scala aan toepassingen en diensten met uiteenlopende vereisten te ondersteunen. De architecturale verbeteringen dragen bij aan de efficiëntie, flexibiliteit en schaalbaarheid die nodig zijn voor het 5G-tijdperk.