倪玥
摘要:相比于非獨(dú)立組網(wǎng),獨(dú)立組網(wǎng)(SA組網(wǎng))有著更高優(yōu)勢,更適合用于5G核心網(wǎng)的組網(wǎng)工作中。同時,為了保證5G網(wǎng)初期用戶獲取網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的流暢性,需要實(shí)現(xiàn)4G與5G的互操作,即在未覆蓋5G網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域?yàn)橛脩糇詣犹峁?G網(wǎng)絡(luò)服務(wù);在進(jìn)入5G基站覆蓋區(qū)域后自動轉(zhuǎn)入5G網(wǎng)絡(luò)的提供?;谶@樣的情況,形成可以完成4G/5G互操作的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案具有極高的現(xiàn)實(shí)價值?;诖?,本文提出了一種基于Option 2的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案,并從控制面、移動性管理功能的分設(shè)、)用戶數(shù)據(jù)庫遷移、語音及短信方案、計費(fèi)設(shè)計、4G與5G融合互操作的架構(gòu)設(shè)計設(shè)計方面入手,對該包含4G/5G互操作功能的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明。
關(guān)鍵詞:5G核心網(wǎng);獨(dú)立組網(wǎng);4G/5G互操作
一、基于Options的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)總體設(shè)計
在設(shè)置Option時,需要對不同無線接入以及核心網(wǎng)的排列組合進(jìn)行考量,如圖1所示。從終端方面來說,同時連接兩個基站的終端實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸屬于雙連接;只連接一個基站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸為單連接,由此可以對非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)以及獨(dú)立組網(wǎng)(SA)進(jìn)行區(qū)分。在本次研究中,主要選用獨(dú)立組網(wǎng)的方式,要求終端落實(shí)單連接,包含Option1、Option2、Option5以及Option6[1]。其中,對于Option2來說,其包含著相對獨(dú)立的5G架構(gòu),可以在5G核心網(wǎng)內(nèi)接入5G基站,因此在本次進(jìn)行5G核心網(wǎng)獨(dú)立組網(wǎng)的過程中主要選用了Option2。
需要注意的是,在進(jìn)行5G基站建設(shè)的初期階段,其所覆蓋的區(qū)域并不完善,這就要求實(shí)現(xiàn)4G與5G協(xié)同互操作,以此保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。在Option2中,如果5G終端并未位于5G基站的覆蓋范圍內(nèi),則要回落至4G網(wǎng)絡(luò)。同時,因?yàn)?G核心網(wǎng)只能夠與5G基站建立起連接關(guān)系,所以要在N26接口的支持下完成4G與5G之間的互操作。
二、基于Option 2的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)的開放式部署策略
(一)控制面
主要選用分省集中設(shè)置架構(gòu)完成控制面的搭建,在集團(tuán)骨干層面實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)倉儲功能、網(wǎng)絡(luò)開放功能的集中部署;在省層面完成UDM/HSS、AMF等的部署;在用戶面,依托現(xiàn)實(shí)需求,促使UPF SAEGW -U下沉到地市層面。
(二)移動性管理功能的分設(shè)
新建立起AMF,并與現(xiàn)網(wǎng)MME進(jìn)行分設(shè)。實(shí)踐中,現(xiàn)網(wǎng)MME與4G基站的配置不做新的調(diào)整,保持原有設(shè)置情況即可。在此基礎(chǔ)上,新建AMF承擔(dān)起接入5G基站的任務(wù),且在N26接口的支持下,新建AMF與現(xiàn)網(wǎng)MME實(shí)現(xiàn)互通。依托這樣的設(shè)置方式,能夠進(jìn)一步提升4G核心網(wǎng)與5G核心網(wǎng)各自承載容量規(guī)劃的清晰性與簡單程度。實(shí)踐中,新建立起的AMF可以與現(xiàn)網(wǎng)MME保持同一廠家,也可以異廠家,在本此組網(wǎng)設(shè)計中,出于便捷程度的考量,選用了同廠家。
(三)用戶數(shù)據(jù)庫遷移
為了保證4G網(wǎng)用戶可以在不更換號碼與電話卡的前提下流暢使用5G網(wǎng)絡(luò),就必須要在HSS上將4G網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至UDM/HSS數(shù)據(jù)庫內(nèi)(5G核心網(wǎng))。在此過程中,由于新建立起的AMF可以與現(xiàn)網(wǎng)MME選用了同廠家,所以4G核心網(wǎng)與5G核心網(wǎng)也為同廠家。實(shí)踐中,可以融合后臺部分并分設(shè)前臺部分,此時,無論移動終端用戶是否進(jìn)行了5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的簽約,只要5G用戶從4G網(wǎng)絡(luò)介入后,均可以在HSS的支持下獲取相應(yīng)移動終端用戶的數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的平滑遷移。
(四)計費(fèi)設(shè)計
對4G核心網(wǎng)下的計費(fèi)方式展開深入分析能夠了解到,現(xiàn)階段,我國的三大運(yùn)營商(移動、聯(lián)通、電信)均使用了分離計費(fèi)的方式。此時,如果在5G核心網(wǎng)的組網(wǎng)過程中,選用的計費(fèi)方案為融合計費(fèi)架構(gòu),則必須要在IT側(cè)落實(shí)更大的調(diào)整與變動。由于計費(fèi)具有極高的落實(shí)意義,筆者認(rèn)為,在凍結(jié)分離計費(fèi)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,持續(xù)沿用4G核心網(wǎng)中的分離計費(fèi)架構(gòu);在凍結(jié)分離計費(fèi)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)前,難以實(shí)現(xiàn)計費(fèi),則可以引入包月收費(fèi)等計費(fèi)方案。
(五)語音及短信方案
受到5G基站(5G無線網(wǎng)絡(luò))覆蓋不全面、不連續(xù)的影響,在當(dāng)前的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,基于5G的語音業(yè)務(wù)方案難以成為現(xiàn)實(shí)。基于這樣的情況,主要引入EPS Fallback方案實(shí)現(xiàn)語音與短信業(yè)務(wù)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn),具體如下:由5G網(wǎng)絡(luò)回落至4G網(wǎng)絡(luò),在基于LTE語言業(yè)務(wù)的支持下,向移動終端用戶提供語音及短信服務(wù)。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連續(xù)全面覆蓋的背景下,既可以開發(fā)、引入基于5G的語音業(yè)務(wù),此時,移動終端用戶的語音業(yè)務(wù)主要由5G網(wǎng)絡(luò)直接提供與承載。
(六)4G與5G融合互操作的架構(gòu)設(shè)計
想要實(shí)現(xiàn)4G與5G融合互操作,就需要引入通信技術(shù)融合組網(wǎng),此時,要重點(diǎn)考量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合、用戶簽約數(shù)據(jù)融合等等。為了滿足網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的現(xiàn)實(shí)需求,原有技術(shù)中PP定義了相應(yīng)的4G與5G的網(wǎng)元,包括U+UPF-PGW、 SMF+PGW-C、PCF+PCRF等等[2]。參考4G技術(shù)與5G技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行4G與5G融合互換操作的架構(gòu)。其中,N26設(shè)定為可選接口,主要由供應(yīng)商完成對相應(yīng)部署策略、業(yè)務(wù)需求的設(shè)定。
總結(jié):綜上所述:選用Option2進(jìn)行5G核心網(wǎng)的獨(dú)立組網(wǎng),并在在N26接口的支持下完成4G與5G之間的互操作。通過控制面分省集中設(shè)置架構(gòu)、 新建AMF與現(xiàn)網(wǎng)MME的分設(shè)、分離計費(fèi)、基于LTE語言業(yè)務(wù)的引入,實(shí)現(xiàn)了4G與5G融合互操作以及5G核心網(wǎng)的獨(dú)立組網(wǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]龍青良,田元兵,李菲.5G共建共享NSA向SA演進(jìn)技術(shù)方案研究[J].郵電設(shè)計技術(shù),2020(06):11-16.
[2]黃元元.5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案及4G/5G互操作探討[J].電信快報,2020(02):30-33.
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