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2020/3/6 11:08

5G網絡“大腦”如何高效運轉?融合信令方案不可少

C114通信網  曹煒 中興通訊核心網規劃總監

5G時代,移動通信從最初的人與人之間的通信開始轉向人與物的通信,逐漸發展至物與物之間的通信。5G網絡具備大帶寬eMBB(enhanced Mobile Broad Band)、廣連接mMTC(massive Machine Type Connection)、超低時延高可靠性uRLLC(ultra Reliability and Low Latency Connection)等特性,跟以往專注于人網通信的2 G /3 G /4G網絡不同,它將是一個全場景、全行業、多切片、廣應用、大連接的網絡。5G業務和功能需求的多樣化,帶來的是網絡連接的多樣化和復雜化,5G核心網作為整個網絡的核心,必須具備化繁為簡,幫助運營商迎接簡化網絡部署和運營的巨大挑戰。

在這樣的背景下,5G網絡內部和網絡間的信令交互必然出現井噴,如何提供簡單高效,可以持續演進的5G信令網一直是各大通信標準組織研究的議題。

3GPP R15版本中,SBA(Service Based Architecture,服務化架構)作為5G的基礎網絡服務架構被寫入了協議標準,在網絡功能實體NF (Network Function)之間采用HTTP協議來進行SBA接口通訊。隨著3GPP標準的不斷完善和發展,為了滿足更多的部署場景和需求,在 R16版本中新引入了SCP(Service Communication Proxy)功能實體,支持HTTP信令間接通信功能,為5GC各NF間提供信令消息路由及轉發,他在5GC的總線架構中位置如下圖所示:

圖一:SCP在5GC架構中的位置

5G中引入SCP后,支持NF之間間接通訊,支持非直連方式組網,更有利于運營商大規模組網。同時,傳統的2G/3G/4G信令網采用的SS7和Diameter協議也將在網絡中長期存在,傳統網絡、傳統業務如何發展依舊影響著運營商的運營收益。運營商在關注4G、5G網絡部署時,必然需要考慮兼容傳統信令網,簡化網絡部署,提升運維效率等問題。在業務技術發展的同時,信令網建設也需要有新的突破。打造一個支持多種不同信令協議的信令網,是實現持續收入增長的基本要素,是未來信令網的發展方向。

作為電信行業的主流供應商,中興通訊基于對網絡設計、建設、運營的深刻理解,憑借多年的電信網絡設計經驗,率先在業界聯合主流運營商提出了面向5G的創新、融合、高效、智能的統一信令網解決方案ZXUN DSC(Diverse Signaling Conductor)。

中興通訊統一信令網解決方案ZXUN DSC基于業界通用的標準ETSI NFV分層架構,采用統一開放的NFVI資源平臺、MANO層,領先的虛擬化、SDN和無狀態設計等新技術, 是一個支持2G/3G/4G/5G融合的信令解決方案,它同時支持Diameter信令路由,7號信令路由以及HTTP信令路由,可以極大簡化運營商信令網組網。

圖二:ZXUN DSC融合信令解決方案

中興通訊統一5G信令網解決方案ZXUN DSC在NFVI資源方面支持多種應用,可共VM(Virtual Machine虛擬機)融合部署,APP層面支持不同制式信令處理能力的大融合,支持2G/3G STP,4G DRA/DEA,5G SCP/BSF/SEPP多種應用,方便運營商根據不同需求靈活進行網絡分層或者集中化部署,滿足不同場景的商用需求。

1)統一集中路由:ZXUN DSC支持同時作為2G/3G/4G/5G集中信令路由處理器,支持路由集中管理、網絡負載均衡、并且提供靈活的路由機制,適用于不同的路由場景,支持基于用戶標識、信令接口、目標地址,信令參數、負載等多種參數的靈活定義路由規則,并可在多網絡下共享路由數據,簡化運維,極大地簡化了網絡部署和維護工作量。

2)統一會話綁定:ZXUN DSC同時支持4G DRA與5G BSF(Binding Support Function)功能融合,可同時存儲4G LTE/VoLTE下Gx、Rx接口綁定會話,以及5GC下AF/IMS綁定會話,記錄用戶不同接入下PDU會話與PCF/PCRF的對應關系,保證同一PCRF完成會話處理,實現統一策略控制,簡化組網,降低對其他網元的需求。

3)統一安全邊際網關:ZXUN DSC支持STP、DEA以及5G SEPP融合部署,作為運營商多網絡統一邊際網關,實現PLMN間各種通信鏈路安全連接、信令過濾、拓撲隱藏等,提高網絡安全性。

4)向5G平滑演進:ZXUN DSC支持通過軟件升級,實現4G DRA向5G SCP/BSF平滑演進,最大限度保護投資和簡化運維。

5)高性能可靠信令網絡:ZXUN DSC在支持無狀態負荷分擔,多級容災、多層負載流控等技術下保障信令網絡的可靠;采用信令接入分發和業務處理分層處理,按需線性擴展等提高系統軟硬件資源利用率,采用扁平協議棧API直接調用等手段滿足信令網高效處理需求。

6)端到端智能化運維:ZXUN DSC同時結合CloudStudio智能運維解決方案,實現信令網的自動設計、自動部署、自動開通、自動測試、自動巡檢、自動值守、灰度升級等能力,幫助運營商從中心DC到邊緣DC、從底層硬件到編排管理、從網元到服務全方位打造5G新網絡。Cloudstudio通過引入基于AI的網絡閉環自愈和自優,實時監控網絡信令狀態、故障根因分析、智能資源調整,動態調整網絡信令拓撲,實現自組織、自優化、自修復等自動化管理,幫助運營商打造智能信令網,提升運維效率2倍以上。

隨著時間步入2020,5G網絡部署已進入加速時代,中興通訊實施戰略聚焦,持續聚焦運營商主航道,已做好5G端到端商用的全面準備。采用創新、融合、高效、智能的中興通訊統一融合信令網解決方案更有利于幫助運營商實現2G/3G/4G/5G的全接入能力, 簡化了5G核心網的部署與互操作,助力運營商5G網絡演進,以此在5G建設中贏得技術和時間的雙領先,占據市場先機,同時也為終端用戶提供更好的5G服務和體驗。

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寫得不太好

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