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5G SA组网互操作策略应用研究

2020年08月14日 20:24来源:未知手机版

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通信世界网消息(CWW)在5G网络部署的不同时期,3GPP给出了多种不同的部署方式,根据控制面锚点的不同可以分为NSA(Non-Standalone)和SA(Standalone)两种组网方式。NSA组网支持通过双连接(Dual Connectivity)的方式接入不同制式的网络,如EN-DC(EUTRA-NR Dual Connectivity),终端可以通过4G、5G网络双连接技术实现5G网络应用;采用SA组网时,终端可以通过5G RAN和5GC完成5G业务体验。

对于国内运营商来说,目前4G网络已经具备非常优异的覆盖条件,而5G网络由于投资成本高且商业模式未明确,其商业部署将会在4G网络基础上长期升级替换,所以在5G网络覆盖不全面的情况下保证用户业务连续性的最佳选择就是以现有4G网络来补充5G网络覆盖的不足,这也是5G SA组网要重点研究的互操作课题。

由于3GPP R15版本只定义了5G与4G网络互操作接口,本文主要基于R15协议讨论5G SA组网的互操作方案,并根据不同场景制定4G/5G互操作部署策略,具有一定的参考意义。

4G与5G融合组网架构

为了快速推广5G SA组网,3GPP在R15协议中提出了5G与4G核心网网元的融合部署架构,如HSS+UDM、PCRF+PCF、PGW-C+SMF以及PGW-U+UPF等4G/5G核心网元的融合(见图1)。该部署架构意味着业务、数据、网络一体化融合演进,而从当前4G网络逐步演进到5G网络的过程来看,用户签约数据的融合、用户业务数据的融合以及用户业务的连续性都是4G和5G网络融合过程中要优先考虑的因素。图1中N26接口是MME和AMF之间的接口,可选配置,5G与4G之间的互操作策略要结合N26接口是否配置来制定不同方案。

核心网侧PGW-C+SMF、PGW-U+UPF等网元的融合部署支持用户在5G和4G网络切换过程中的业务连续性,用户面网元的融合部署对接入网的制式是不敏感的,切换过程中不需要变更用户面锚点,节省了业务处理时延及资源。如果核心网侧不采用协议要求的融合组网,用户在5G与4G网络切换过程中用户面锚点要变更,可能涉及IP地址和用户面链路的变更,用户业务感知会受到影响,并且网络侧需要更多资源处理切换流程,增加了核心网的处理负荷,由此可见跨系统的网元融合部署将是运营商的选择方向。

图1 4G/5G互操作系统架构

5G SA组网互操作策略探索在网络互通方面,MME和AMF之间的N26接口是否配置,会影响到4G/5G互操作的处理流程。当网络部署了N26接口,该接口可以支持4G/5G互操作过程中源网络和目标网络之间传递上下文信息和移动性管理信息,此时终端仅需支持单注册模式,网络侧保持一种可用的移动性管理状态,即可保证用户业务的连续性。

当网络未部署N26接口,网络会使用HSS+UDM存储的终端签约信息及相关的PGW-C+SMF、APN/DNN信息,数据库的融合策略可以保障用户IP等信息的连续性,无N26接口时,单注册终端从5GS移动到EPS系统时需要增加EPS侧的attach过程。

 5G SA组网空闲态互操作策略5G SA组网空闲态互操作策略是基于重选优先级的差异实现不同层次网络的驻留,为了实现5G UE尽可能多地在5G网络驻留,在配置重选优先级时需遵循NR重选优先级 LTE重选优先级,当终端移出5G覆盖区,UE将由高优先级(NR)重选到低优先级(LTE),需满足NR小区电平低于服务门限且目标小区高于低优先级重选门限,才能重选到LTE小区;而当UE移动到5G覆盖区时,UE将由低优先级(LTE)重现到高优先级(NR),此时根据重选策略,只需满足目标小区高于高优先级重选门限即可将UE重选到NR小区。具体策略见图2。

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