抽象的：5G 核心网络与边缘计算的集成标志着电信领域的变革性进步，为现代应用提供超低延迟的高速连接。本文探讨了边缘 5G 核心网络的设计和部署，重点介绍了网络切片、SDN（软件定义网络）和虚拟化等支持延迟敏感型服务的关键技术。它强调了编排和自动化在优化网络运营方面的重要性，并讨论了安全性在确保弹性部署方面的关键作用。本文通过自动驾驶汽车、机器人和工业自动化等实际应用，展示了 5G 和边缘计算如何创造新的商机，同时解决与能源消耗、网络流量和复杂部署相关的挑战。随着各行业继续采用这些技术，5G 和边缘计算之间的协作为提高效率、可扩展性和实时数据处理的创新解决方案铺平了道路。
关键词：5G核心网络、边缘计算、网络切片、软件定义网络（SDN）、网络虚拟化、编排、自动化、低延迟网络、实时数据处理、自动驾驶汽车、机器人、工业自动化、物联网（IoT） )、节能网络、数字化转型
5G核心在网络边缘的战略部署可以减少延迟并提高数据吞吐量，从而实现跨行业的新服务和应用。
。安全仍然是一个重要问题，需要全面、多层的防御策略来防范网络漏洞。边缘计算与无线接入点的紧密结合进一步强调了网络运营商之间进行协作以维持服务效率的必要性。边缘 5G 核心网络的关键设计考虑因素包括虚拟网络切片的实施，这对于支持延迟敏感型应用至关重要。 5G独立核心基础设施的持续开发对于使这些网络切片有效运行、确保应用程序能够无延迟运行至关重要
5G核心网边缘部署架构的特点是对网络功能进行战略布局，以优化性能。这涉及集成网络功能虚拟化、软件定义网络 (SDN) 和网络自动化以支持边缘计算功能。该架构支持灵活的地理部署，从与无线接入网络 (RAN) 共置的设置扩展到更广泛的分布，确保计算资源易于访问。通过利用这些技术，企业可以增强数字体验并有效管理数据密集型应用程序
。
端到端网络切片、编排和自动化对于最大限度发挥 5G 和边缘网络的潜力至关重要。这些流程允许动态管理网络资源，确保定制服务满足特定应用需求。 5G和边缘计算之间的协作不仅解决了网络流量和带宽限制等挑战，还为自动驾驶汽车和实时机器人等创新用例和行业应用铺平了道路
5G核心和边缘计算。尽管存在与能源消耗和编排复杂性相关的挑战，但 5G 网络与边缘计算的发展预示着互联技术和数字化转型的光明未来。
。 5G 核心网是 5G 网络架构的关键要素，在网络边缘附近发挥着关键作用，有效地桥接无线接入网络 (RAN) 和更广泛的基于 IP 的互联网。这种战略定位可以减少延迟并提高效率，使计算能力更接近最终用户5G 核心网和边缘计算是现代网络发展中不可或缺的组成部分，特别是当企业寻求利用实时数据处理的力量和改进的应用程序性能时。这些技术协同工作，增强彼此提供强大数字体验和支持数据密集型应用程序的能力。
5G 核心网融合了网络功能虚拟化、软件定义网络 (SDN)、网络自动化和物联网连接支持等关键功能。通过集成这些功能，5G 网络可以提供现代应用所需的高速、可靠的连接。边缘计算的集成通过将智能计算移至边缘进一步增强了这种设置，使网络能够迅速做出反应并启用新的实时服务
。因此，企业可以利用这些组合技术来创新和简化运营，为更加互联和高效的未来铺平道路。
。边缘 5G 核心网的关键设计考虑因素边缘 5G 核心网络的设计需要采用战略方法来确保最佳性能和可扩展性。主要考虑因素之一是虚拟网络切片的实施，这需要 5G 独立核心。许多运营商仍在开发该基础设施，其成功部署对于支持对延迟和滞后敏感的新应用程序至关重要，而无需 5G 和边缘计算提供的增强功能
易于安装、使用和扩展的可观测性解决方案预计将在 5G 核心网络的部署中发挥关键作用。尽管 3GPP 标准驱动的独特架构给预测服务发现结果带来了挑战，但仍探索了具有中央 Istio 控制平面的联合网格等方法。微服务的发展进一步增加了设计、实施和维护可扩展 5G 核心平台的复杂性。 5G Open HyperCore 架构等解决方案利用 Kubernetes 进行边缘应用程序，通过服务网格增强容器的可观察性安全性是另一个重要的考虑因素，需要多层防御策略来解决核心网络不同部分的漏洞。该策略必须超越技术框架，包括识别、预防和补救漏洞影响的流程。。此外，安全讨论通常集中在 RAN（无线电接入网络）和核心网络功能的分离上，以 3GPP 标准和商业部署为指导。
。因此，在边缘部署 5G 核心网是数字化转型的基石，可实现实时数据处理以及物联网设备和端点的无缝集成边缘计算是 5G 网络不可或缺的一部分，强调最大限度地减少自动驾驶汽车和机器人控制等应用的延迟的重要性。靠近无线电接入点至关重要，需要与网络运营商密切合作以确保服务效率。
边缘 5G 核心网的部署架构涉及网络功能的战略布局和集成，以最大限度地提高性能并满足特定的用例要求。可针对各种场景定制架构和部署，充分发挥边缘计算的潜力
。这种灵活性支持多种地理部署，从与 RAN 共置设置到跨越数百公里的广泛区域。 5G核心网作为5G网络的骨干，必须进行战略部署，以确保可靠的连接和最佳的网络性能。。与其前身 4G 中的演进分组核心网 (EPC) 不同，5G 核心网 (5GC) 旨在更靠近边缘运行，桥接无线接入网络 (RAN) 和更广泛的基于 IP 的互联网
。这种架构对于需要实时数据处理和高速应用性能的场景至关重要5G核心架构的一个关键要素是其通过虚拟化网络功能和自动化网络操作来支持边缘计算的能力。通过使计算和存储资源更接近数据源，边缘计算可以减少延迟并提高网络的整体效率。边缘计算将云资源和服务扩展为分布在网络边缘，从而实现对计算资源和数据存储的低延迟访问。
将边缘计算与 5G 核心网相结合可促进共生关系，两种技术可以增强彼此的能力
。 5G核心网在边缘的战略部署使企业能够利用新的数字体验并通过高效处理大量实时数据来支持数据密集型应用
。这种部署架构为新兴用例提供了坚实的基础，并为创新的行业应用程序铺平了道路。端到端网络切片边缘 5G 核心部署背景下的端到端网络切片涉及在同一物理基础设施内创建多个虚拟网络，以满足不同的用例和服务需求。每个网络切片都可以根据延迟、带宽和安全性等特定需求进行定制，为不同应用和行业提供定制的网络体验
。5G架构的灵活性允许网络组件的多种配置选项，这对于部署能够有效满足边缘计算用例的不同需求的网络切片至关重要。例如，移动虚拟现实 (VR) 和自动驾驶等对延迟敏感的应用程序可以受益于边缘计算的低延迟和分布式特性，同时还得到网络切片的支持，以确保必要的性能和可靠性
5G时代网络切片有望与边缘计算协同提升网络整体性能，为物联网、SDN、虚拟化提供强大支持。这些功能使运营商能够高效管理网络资源并提供定制服务，从而最大限度地发挥 5G 网络作为数字时代关键基础设施的潜力。
此外，在边缘部署网络切片可以解决与 5G 相关的一些部署挑战，例如网络流量和带宽问题。通过在边缘战略性地实施切片，运营商可以提高成本效率和数据安全性，最终提高向最终用户提供的服务质量
。编排和自动化编排和自动化是边缘 5G 核心网络部署和管理的关键组件。这些元素的集成可以有效处理复杂的网络功能，最终增强网络操作的灵活性和响应能力。使用复杂的操作系统（例如 Digi Accelerated Linux）在提供编排和自动化所需的高级设备功能方面发挥着至关重要的作用
。软件定义网络 (SDN) 和虚拟化进一步增强了这种灵活性，这对于编排网络资源以满足不同的需求水平和服务要求至关重要。5G 网络的出现带来了网络配置和管理方式的范式转变。 5G 和 Wi-Fi 6 等其他无线技术支持的自动化功能可在车辆系统等应用中实现更大的自主权，并将工作负载无缝迁移到边缘
。人工智能 (AI) 与 5G 的集成允许在云端训练模型并在边缘部署模型，从而进一步增强编排，从而促进更快的数据速率和实时决策流程。关键的编排方面之一是动态配置边缘计算解决方案的能力。这涉及设置针对特定用例定制的边缘运行时基础设施、网络功能和应用程序功能，如各种建议的部署选项中所述
。然而，边缘编排和自动化 5G 网络的复杂性也带来了挑战，例如解决网络流量、带宽问题和确保数据安全使用案例和行业应用。尽管面临这些挑战，5G 基础设施的逐步部署预计将显着提高编排和自动化能力，为新应用程序生态系统和改进服务交付铺平道路
。边缘计算与 5G 核心网络相结合，有望通过提供增强的功能和效率来彻底改变各个行业领域。在 5G 网络中实施边缘计算功能可以改善延迟并提供多种其他优势，从而使工业用例受益匪浅。这些改进对于延迟敏感的应用程序尤其重要，例如移动虚拟现实 (VR) 和自动驾驶，其中靠近数据源的分布式功能可以优化性能
在制造业中，边缘计算用于解决需要快速数据处理和分析的特定用例。这是通过非公共部署选项和网络架构的战略配置来实现的，从而实现更好的性能和灵活性
。 AWS 和 Verizon 等科技巨头之间的合作体现了多供应商协作如何增强产品互操作性并为边缘带来更好的连接，从而支持复杂的工业应用。
由于边缘计算和5G技术的融合，汽车行业也正在经历一场变革。例如，车辆边缘计算 (VEC) 架构允许服务提供商在智能车辆附近托管服务，从而减少延迟并提高服务质量 (QoS)。这一进步支持开发更好的车辆自主性和工作负载迁移到边缘的潜力，进一步增强智能车辆通信和应用程序等功能
。在企业环境中，Aether（一种基于 Kubernetes 的开源边缘云）等解决方案举例说明了企业如何利用 5G 连接来支持需要低延迟和可预测连接的应用程序。此外，连接设备的兴起和数据生成的复杂性需要强大的监控和数据管理策略。 5G 网络通过在网络上分布边缘计算处理来促进实时处理，满足存储、性能和数据完整性方面的独特应用程序需求
。5G 核心网络与边缘计算的集成带来了多项挑战和充满希望的未来趋势。随着连接设备和数据密集型应用数量的增长，对高效且可扩展的网络解决方案的需求变得更加迫切。主要挑战之一在于管理增加的网络流量和延迟要求。自动驾驶汽车和实时机器人等应用需要超低延迟，要求边缘基础设施尽可能靠近无线电网络
另一个重大挑战是网络能源消耗，因为 5G 网络的扩展可能会导致更高的碳足迹。然而，边缘计算提供了一种潜在的解决方案，通过处理更靠近源的数据，从而减少通过网络传输数据所需的能源。部署足够的边缘基础设施来支持这些要求与保持成本效率和节能之间的平衡至关重要
。联合电信优势仍然是人们强烈关注的领域，但并非没有挑战。运营商之间联合提供无缝边缘服务的实际实施尚未完全实现，这在治理、互操作性和标准化方面提出了问题
展望未来，最有前景的趋势之一是5G与边缘计算之间的共生关系，可以显着增强应用程序性能和实时数据处理能力
。这种合作关系预计将推动各个行业的创新，实现利用两种技术优势的新用例
。随着5G网络的不断发展，定制边缘计算架构以满足特定用例需求将变得越来越重要
