【5G核心网】5G NWDAF（Network Data Analytics Function）网元功能介绍

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本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G技术研究。


博客内容主要围绕：
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       Rust语言讲解

5G NWDAF网元功能介绍

NWDAF：Network Data Analytics Function

       5G网络比4G更快、更可靠、可大规模扩展，并将使移动网络运营商能够为消费者和企业开发更广泛的新应用和服务。为了满足上面的需求，必须要让设备能够自我监测、自我诊断和自我驱动。5G网络数据分析功能（NWDAF）旨在简化核心网数据的产生和消费方式，能够感知、分析并采取行动，以增强终端用户体验。

一、NWDAF是什么？

       在3GPP TS 29.520 中定义了NWDAF基于服务化架构的标准接口，以及通过订阅或请求模型从其它网络功能收集数据。通过定义的模型可以为网络提供自动化分析、自动化上报、统一交互接口和数据格式功能。下图展示了3GPP从终端用户、网络功能和运营商和管理和维护（OAM）系统等收集数据的标准方法。5G核心网、云和边缘网络都可以使用这个分析功能。

二、NWDAF的功能

• 从5G网络功能中获取统计信息、指标和事件；
• 从OAM检索管理统计信息；
• 发现和识别网络功能；
• 对流数据进行ML建模，并根据获取的统计数据开发ML模型；
• 5G网络优化、成本效益、资源管理；
• 保证客户的体验质量和服务质量；

三 5G网络中引入NWDAF的优势

       NWDAF旨在克服网络分析领域的市场分化和专有解决方案，简化核心网络数据的生产和消费方式，根据这些数据生成分析结果并采取行动。

NWDAF涉及三个主要的标准化点：

• 网络节点数据采集接口；
• 预定义的分析结果；
• 面向消费者的数据公开接口；

所以有了NWDAF之后，移动运营商可以：

• 推出一套全新5G网络服务；
• 生成对服务编排和网络自动化至关重要的机器智能；
• 通过主动适应网络条件，确保5G服务的QoE和SLA；
• 通过在网络恶化发生之前预测并采取纠正措施来防止性能问题；
• 最大化网络容量投资回报；
• 通过持续调优网络和平衡网络负载来防止过度工程；
• 自信地部署多供应商网络，利用最佳产品的独特功能；
• 增强其业务人员的能力，使其成为规划人员而不是一线工作人员；

移动运营商不需要集成和管理来自多个供应商的NWDAF产品，这会导致更大的复杂性和更高的成本，并且可能导致供应商锁定和孤立操作的供应商特定解决方案。

四、5G NWDAF的使用场景

3GPP TR 23.791列出了以下在5G中基于数据公式或者AI的NWDAF使用用例：

• 网络切片实例的负载级计算和预测；
• 应用/终端组的业务体验计算与预测；
• 特定NF的负载分析信息和预测；
• 网络负载性能计算与未来负载预测；
• UE预期行为预测；
• UE异常行为检测；
• UE移动性相关的信息和预测；
• UE通信模式预测；
• 特定位置当前和未来拥塞信息预测；
• 服务质量（QoS）可持续性报告和预测QoS变化；

五、结论

       移动运营商很熟悉在电信网络中使用分析的好处，包括降低运营和资本成本，并产生新的收入。随着5G的到来，分析在电信网络（包括RAN）和核心网运营/业务支持系统（OSS/BSS）的传统边界之外发挥着更大的作用。因此，5G需要一个具有分析功能的标准定义的3GPP NWDAF，并部署在一个可扩展、优化和分布式架构，将简化5G或者混合组网的部署和管理，对确保最佳客户体验至关重要。它具有网络感知能力，可以与各种控制平面和数据平面的网络功能交互，收集感兴趣的事件进行分析。

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