《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于5G切片技術(shù)的區(qū)域應(yīng)急解決方案研究
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第3期
齊 飛1,王秋紅1,朱雪田2
1.中國(guó)電信股份有限公司研究院,北京102209;2.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院,北京100048
摘要: 基于公共網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建區(qū)域性非公共網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前應(yīng)急通信解決方案的研究熱點(diǎn)?,F(xiàn)有3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的非公共網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)依然存在協(xié)議復(fù)雜、部署配置難度大和不同廠商設(shè)備兼容性差等諸多缺點(diǎn)。在區(qū)域性應(yīng)急通信場(chǎng)景需求分析的基礎(chǔ)上,提出了一種基于切片技術(shù)的非公共網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)方案。該方案在規(guī)避公共網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)和UE對(duì)非公共網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜感知的同時(shí),具有兼容性強(qiáng)、部署成本低和快捷簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。
中圖分類號(hào): TN915.85
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200112
中文引用格式: 齊飛,王秋紅,朱雪田. 基于5G切片技術(shù)的區(qū)域應(yīng)急解決方案研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2020,46(3):23-27.
英文引用格式: Qi Fei,Wang Qiuhong,Zhu Xuetian. Regional emergency solution based on 5G network slice technology[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(3):23-27.
Regional emergency solution based on 5G network slice technology
Qi Fei1,Wang Qiuhong1,Zhu Xuetian2
1.China Telecom Research Institute,Beijing 102209,China; 2.China Unicom Network Technology Research Institute,Beijing 100048,China
Abstract: Constructing regional non-public network based on public network is a research hotspot of emergency communication solutions. The existing non-public network architecture defined by the 3GPP standard still has many disadvantages, such as the complexity of the protocol, the difficulty of deployment and configuration, and the poor compatibility of equipment from different manufacturers. Based on demand analysis of regional emergency communication scenarios, this paper proposes a non-public network improvement scheme based on network slice technology. While avoiding the complex perception of the core network of public network and UE to non-public network, this scheme has the advantages of strong compatibility, low deployment cost and quick and simple.
Key words : 5G;non-public network(NPN);network slice;emergency communication

0 引言

    基于5G公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建面向區(qū)域性應(yīng)急通信專用網(wǎng)絡(luò),滿足快捷組網(wǎng)、配置簡(jiǎn)單、切片部署靈活、無(wú)須UE/公共網(wǎng)絡(luò)/非公共網(wǎng)絡(luò)考慮兼容性和協(xié)作性等要求,是當(dāng)前5G應(yīng)急通信解決方案總的的研究熱點(diǎn)?,F(xiàn)有解決方案采用標(biāo)準(zhǔn)定義的非公共網(wǎng)絡(luò)(Non-Public Network,NPN)架構(gòu),規(guī)范尚未成熟。同時(shí),不同廠商的公共網(wǎng)絡(luò)和非公共網(wǎng)絡(luò)兼容性差,網(wǎng)絡(luò)切片規(guī)劃和參數(shù)配置較為復(fù)雜,尚無(wú)法滿足應(yīng)急通信的場(chǎng)景需求。

    本文從分析臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)和永久區(qū)域性內(nèi)部調(diào)度業(yè)務(wù)專網(wǎng)等應(yīng)急通信場(chǎng)景需求入手,基于3GPP非公共網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)框架,分析了其存在的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜和兼容性差等不足,提出了一種基于5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的非公共網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)方案,并就其實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行了詳細(xì)分析。

1 區(qū)域應(yīng)急通信場(chǎng)景需求

    應(yīng)急通信通常包括兩種基本類型:(1)針對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施被破壞時(shí),為達(dá)到特殊通信保障需求的臨時(shí)緊急通信網(wǎng)絡(luò);(2)企業(yè)或應(yīng)急機(jī)構(gòu)構(gòu)建可以獨(dú)立管控和安全隔離的區(qū)域性業(yè)務(wù)專網(wǎng)。國(guó)家應(yīng)急管理部2018年提出打造“公?;パa(bǔ)、寬窄融合、固移融合”多維無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)目標(biāo),并提出“系統(tǒng)化、扁平化、立體化、智能化、人性化”發(fā)展要求。無(wú)論是臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò),還是永久區(qū)域性內(nèi)部調(diào)度業(yè)務(wù)專網(wǎng)等應(yīng)急通信場(chǎng)景,均希望能夠提供更強(qiáng)的安全可靠性和更低的建設(shè)維護(hù)成本。5G公共網(wǎng)絡(luò)與非公共網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的部署方案必將發(fā)揮重要的作用。

    區(qū)域應(yīng)急通信場(chǎng)景主要包括:

    (1)臨時(shí)性的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建場(chǎng)景

    無(wú)論是舉行重要集會(huì)、慶?;顒?dòng)和重大賽事等人員密集場(chǎng)景,還是對(duì)于自然災(zāi)害導(dǎo)致公共無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)受損的災(zāi)害場(chǎng)景,通常會(huì)采用應(yīng)急通信車或室內(nèi)分布系統(tǒng)構(gòu)建區(qū)域性的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)在對(duì)負(fù)責(zé)指揮調(diào)度和公共安全的現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員進(jìn)行有效保障的同時(shí),也存在滿足部分公眾用戶基本通信業(yè)務(wù)需求,這必然對(duì)臨時(shí)的區(qū)域性應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。從建設(shè)成本角度考慮,需要充分利用公眾網(wǎng)絡(luò)資源(傳輸和核心網(wǎng)資源)減少投入;從安全性和網(wǎng)內(nèi)資源保障的角度,需要為現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員提供高優(yōu)先級(jí)別設(shè)置。基于公共網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的非公共保障網(wǎng)絡(luò)將是優(yōu)選解決方案。

    (2)永久性應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建場(chǎng)景

    為了滿足企業(yè)或應(yīng)急通信行業(yè)內(nèi)部的指揮調(diào)度,需要構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部可以獨(dú)立管控和安全隔離的應(yīng)急業(yè)務(wù)專網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)需要較高的安全隔離性和較低的建設(shè)維護(hù)成本,同時(shí)一旦出現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障,專網(wǎng)用戶能夠及時(shí)通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)保障業(yè)務(wù)連續(xù)性?;诠簿W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建臨時(shí)的非公共行業(yè)專用網(wǎng)絡(luò),保證兩網(wǎng)具備雙向切換能力的同時(shí),將進(jìn)一步降低成本投入。

2 非公共網(wǎng)絡(luò)

2.1 3GPP標(biāo)準(zhǔn)方案

    區(qū)別于公共網(wǎng)絡(luò)的概念,非公共網(wǎng)絡(luò)是一種為特定用戶提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)3GPP協(xié)議TS23.501 R16的定義[1-2],非公共網(wǎng)絡(luò)主要包括兩種類型:

    (1)獨(dú)立組網(wǎng)的NPN網(wǎng)絡(luò)(Standalone NPN,SNPN),該網(wǎng)絡(luò)不依賴于公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(Public Land Mobile Network,PLMN),由SNPN專屬運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng),不考慮與PLMN網(wǎng)絡(luò)之間的切換。

    獨(dú)立組網(wǎng)的NPN網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)(PLMN Identifier,PLMN ID)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)(Network Identifier,NID)共同確定一個(gè)SNPN網(wǎng)絡(luò),訂閱SNPN服務(wù)的用戶會(huì)配置相應(yīng)的訂閱參數(shù)標(biāo)識(shí)(Subscriber Permanent Identifier,SUPI)和訂閱信息,并存儲(chǔ)在終端和核心網(wǎng)側(cè)。在初始接入和小區(qū)重選過(guò)程中,5G基站需要廣播自身支持的NID和相應(yīng)的PLMN ID信息,配置了SNPN訪問(wèn)模式的用戶可以根據(jù)自己的訂閱信息選擇可接入的SNPN小區(qū),核心網(wǎng)也可以根據(jù)用戶的訂閱信息對(duì)用戶的身份進(jìn)行鑒權(quán)。

    (2)非獨(dú)立組網(wǎng)的NPN網(wǎng)絡(luò)(Public Network Integrated NPN,PNI-NPN),該網(wǎng)絡(luò)由傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng),可以對(duì)PLMN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訂閱,依賴于PLMN的網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)PNI-NPN和PLMN網(wǎng)絡(luò)間的切換。

    PNI-NPN是通過(guò)PLMN網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供NPN服務(wù),通?;?G網(wǎng)絡(luò)切片的方式,通過(guò)為NPN分配一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)體來(lái)實(shí)現(xiàn)非公共網(wǎng)絡(luò)功能。在該類型網(wǎng)絡(luò)下,UE具有對(duì)PLMN網(wǎng)絡(luò)的訂閱。相應(yīng)的3GPP PNI-NPN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

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    由于網(wǎng)絡(luò)切片不能限制終端在其未授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)切片區(qū)域中嘗試接入網(wǎng)絡(luò),因此可以選擇閉合接入組(Cell Access Group,CAG)用于接入控制。CAG代表一組可以接入一個(gè)或多個(gè)CAG小區(qū)的訂閱用戶組。

    CAG可以由PLMN ID和CAG ID來(lái)共同確定,啟用CAG的小區(qū)只允許簽約用戶接入。用戶在簽約CAG時(shí)會(huì)在訂閱信息中配置兩個(gè)信息:(1)可支持的接入組列表信息(Allowed CAG List),包含可以接入的全部CAG ID;(2)該用戶是否只能通過(guò)CAG小區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識(shí)(CAG-

only Indication)。

    在初始接入和小區(qū)重選過(guò)程中,5G基站需要廣播自身支持的CAG ID和相應(yīng)的PLMN ID信息,未配置CAG-only Indication的CAG用戶可以根據(jù)自身Allowed CAG List選擇可接入的CAG小區(qū),也可以選擇訂閱的公共PLMN小區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)。配置了CAG-only indication的CAG用戶只能根據(jù)自己的Allowed CAG list選擇可接入的CAG小區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)。核心網(wǎng)可以根據(jù)用戶訂閱信息對(duì)用戶身份進(jìn)行鑒權(quán)。

2.2 當(dāng)前方案存在不足

    針對(duì)當(dāng)前3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的模型,主要存在以下方面的問(wèn)題,對(duì)于應(yīng)急通信場(chǎng)景下過(guò)于繁瑣和復(fù)雜,且不能滿足應(yīng)急場(chǎng)景下達(dá)到快速應(yīng)急通信的方案:

    (1)PLMN運(yùn)營(yíng)商需要為NPN服務(wù)提供商提供管理NPN網(wǎng)絡(luò)切片;

    (2)PLMN集成NPN需要非公共網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元融合到公共網(wǎng)絡(luò),公共網(wǎng)絡(luò)支持選擇非公共網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元,并支持公共網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元和非公共網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元上下文同步;

    (3)CAG按照小區(qū)級(jí)進(jìn)行分組,UE根據(jù)CAG策略接入到CAG對(duì)應(yīng)的基站,無(wú)論是終端用戶,還是基站與核心網(wǎng)均需要感知,部署成本較大;

    (4)UE需要支持配置CAG信息,PLMN網(wǎng)絡(luò)需要感知CAG,并支持CAG廣播。PLMN網(wǎng)元需要訂閱UE CAG變化事件,并觸發(fā)配置更新流程到UE,這對(duì)于不同UE兼容性以及基站能力均提出較高要求。

3 基于網(wǎng)絡(luò)切片的改進(jìn)方案

    基于網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的改進(jìn)方案主要思路是終端用戶通過(guò)應(yīng)急通信基站接入到PLMN公共網(wǎng)絡(luò),基站針對(duì)用戶會(huì)話過(guò)程中提供的切片信息,檢查判斷此切片是否支持非公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。如果支持,則需要到非公共網(wǎng)絡(luò)建立會(huì)話,后續(xù)數(shù)據(jù)通過(guò)基站分流將流量導(dǎo)入到非公共網(wǎng)絡(luò)的GTP-U隧道,如圖2所示。

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    較之3GPP PNI-NPN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),本方案優(yōu)點(diǎn)包括:

    (1)PLMN網(wǎng)絡(luò):無(wú)須任何改動(dòng);

    (2)5G基站:基于會(huì)話流程交互過(guò)程,從5G應(yīng)用協(xié)議NGAP(NG Application Protocol)消息中提取切片信息,并與配置指定的切片進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配;

    (3)非公共網(wǎng)絡(luò):非公共網(wǎng)絡(luò)和5G基站之間只是增加少量消息,用于將非公共網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)應(yīng)的會(huì)話參數(shù)提供給基站。

3.1 方案框圖

    整個(gè)系統(tǒng)由公共網(wǎng)絡(luò)5GC和非公共網(wǎng)絡(luò)5GC兩個(gè)核心網(wǎng)部分組成。UE通過(guò)非公共網(wǎng)絡(luò)基站接入到公共網(wǎng)絡(luò),UE訪問(wèn)不需要感知網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)DN(Data Network)的存在,由基站基于訪問(wèn)切片信息決定建立到非公共網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit,PDU)會(huì)話。非公共網(wǎng)絡(luò)基站發(fā)起到非公共網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話建立成功,上行數(shù)據(jù)通過(guò)基站分流重定向到非公共網(wǎng)絡(luò)、下行數(shù)據(jù)通過(guò)DN端的路由器分流到非公共網(wǎng)絡(luò)。

3.2 切片規(guī)劃

    公共網(wǎng)絡(luò)需要為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)名稱(Data Network Name,DNN)分配切片,非公共網(wǎng)絡(luò)需要為DNN分配切片。公共網(wǎng)絡(luò)和非公共網(wǎng)絡(luò)對(duì)于同一DNN切片ID相同,根據(jù)配置部署支持多個(gè)切片對(duì)應(yīng)一個(gè)DN。

    基站連接的公共網(wǎng)絡(luò)和非公共網(wǎng)絡(luò),基站側(cè)處理會(huì)話時(shí)如果切片一致則說(shuō)明該切片流量可以導(dǎo)入非公共網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。

3.3 配置規(guī)則

    (1)非公共網(wǎng)絡(luò)RAN配置

    配置命令:ran npn endpointor x.x.x.x配置非公共網(wǎng)絡(luò)AMF關(guān)聯(lián),用于匹配非公共網(wǎng)絡(luò)報(bào)文,從該地址收到的報(bào)文說(shuō)明來(lái)自于非公共網(wǎng)絡(luò)。

    (2)非公共網(wǎng)絡(luò)5G核心網(wǎng)配置

    配置切片、DNN、會(huì)話和服務(wù)連續(xù)(Session and Service Continuity,SSC)模式用于提供給基站,基站建立非公共網(wǎng)絡(luò)PDU會(huì)話時(shí)用這些信息構(gòu)建會(huì)話建立消息。

    配置非公共網(wǎng)絡(luò)支持的不同跟蹤區(qū)(Trace Areas,TAs),新增消息NG NPN SETUP通過(guò)響應(yīng)消息帶給基站側(cè),可以基于TA的粒度,限制用戶通過(guò)非公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)DN。

3.4 新增消息

    (1)NG NPN SETUP消息

    此消息用于組網(wǎng)配置階段和運(yùn)行過(guò)程中非公共網(wǎng)絡(luò)配置修改,非公共網(wǎng)絡(luò)向基站提供支持的切片信息,如圖3所示。例如:一個(gè)切片對(duì)應(yīng)的DNN和SSC模式以及非公共網(wǎng)絡(luò)支持的TA列表。

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    當(dāng)收到NG設(shè)置響應(yīng)消息,如果是收到來(lái)自配置指定的npn endpoint,提取npn網(wǎng)絡(luò)提供的切片信息、DNN,建立切片上下文關(guān)聯(lián)到非公共網(wǎng)絡(luò)AMF網(wǎng)元[3]。

    (2)NG NPN UE CONFIGURE UPDATE

    用于向非公共網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)提供UE信息,公共網(wǎng)絡(luò)分配的5G-S-TMSI標(biāo)識(shí)[4]。尋呼流程中基于5G-S-TMSI標(biāo)識(shí),需要將該標(biāo)識(shí)通過(guò)私有消息提供給非公共網(wǎng)絡(luò),基站需要提取并發(fā)送NG NPN UE CONFIGURE UPDATE消息帶給非公共網(wǎng)絡(luò)的接入移動(dòng)管理功能網(wǎng)元(Access and Mobility Management Function,AMF)[5],如圖4所示。

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    當(dāng)非公共網(wǎng)絡(luò)收到更新消息,建立UE與切片之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3.5 基站消息

    (1)UE RRC設(shè)置

    RRCSetupComplete消息將UE的5G-S-TMSI和支持的S-NSSAI帶給基站,后續(xù)基站尋呼策略基于5G-S-TMSI?;拘枰獙M足切片的5G-S-TMSI通知到非公共網(wǎng)絡(luò),用于非公共網(wǎng)絡(luò)建立用戶和切片的關(guān)系。

    (2)會(huì)話創(chuàng)建

    在會(huì)話建立過(guò)程,用戶按照標(biāo)準(zhǔn)流程到公共網(wǎng)絡(luò)建立PDU會(huì)話,如果此會(huì)話對(duì)應(yīng)的切片支持非公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)(NG NPN SETUP消息RAN和NPN協(xié)商支持非公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)),則由基站單獨(dú)向非公共網(wǎng)絡(luò)發(fā)起PDU會(huì)話建立流程;否則不需要建立到非公共網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話[6-7]。會(huì)話建立改動(dòng)點(diǎn)還是在基站,UE和核心網(wǎng)都不感知也不需要改動(dòng)。到非公共網(wǎng)絡(luò)成功建立會(huì)話設(shè)置標(biāo)記(設(shè)置flags)。

    (3)會(huì)話修改

    會(huì)話修改過(guò)程中,終端用戶按照標(biāo)準(zhǔn)流程到公共網(wǎng)絡(luò)修改PDU會(huì)話,如果此會(huì)話對(duì)應(yīng)的切片已經(jīng)在非公共網(wǎng)絡(luò)建立會(huì)話,則由基站單獨(dú)向非公共網(wǎng)絡(luò)發(fā)起PDU會(huì)話修改流程;否則不需要到非公共網(wǎng)絡(luò)修改會(huì)話。

    (4)會(huì)話釋放

    UE發(fā)起的釋放流程同建立流程類似,需要先釋放公共網(wǎng)絡(luò)側(cè)的會(huì)話,在基站收到消息時(shí)根據(jù)會(huì)話ID找到PDU會(huì)話上下文,判斷是否支持非公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn),如果支持則向非公共網(wǎng)絡(luò)發(fā)起會(huì)話釋放流程。

    (5)基站切換

    由于非公共網(wǎng)絡(luò)本身基于邊緣部署,為了體現(xiàn)非公共網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),非公共網(wǎng)絡(luò)不會(huì)涉及跨非公共網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切換,跨網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)即可。同時(shí),針對(duì)5G N2接口切換暫不考慮。對(duì)于邊緣非公共網(wǎng)絡(luò)的AMF和5G核心網(wǎng)的會(huì)話管理網(wǎng)元(SMF)既可以滿足控制面管理需求,也可以支持多UPF。

    (6)網(wǎng)絡(luò)側(cè)尋呼

    公共網(wǎng)絡(luò)側(cè)觸發(fā)的尋呼按照標(biāo)準(zhǔn)流程[8],如果涉及會(huì)話建立參考本節(jié)(1)說(shuō)明。

    如果非公共網(wǎng)絡(luò)側(cè)下行數(shù)據(jù)觸發(fā)的尋呼,根據(jù)基站側(cè)記錄的TMSI,提取尋呼paging消息中的UE信息,然后根據(jù)其UE上下文中記錄的TA list向下發(fā)起尋呼[9]。后續(xù)尋呼流程觸發(fā)的服務(wù)請(qǐng)求經(jīng)公共網(wǎng)絡(luò)激活會(huì)話后,再經(jīng)過(guò)非公共網(wǎng)絡(luò)激活。

3.6 流量轉(zhuǎn)發(fā)

3.6.1上行數(shù)據(jù)

    上行流量到達(dá)基站后,針對(duì)該條PDU會(huì)話判斷是否支持非公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn),如果支持則采用非公共網(wǎng)絡(luò)GTP隧道封裝并發(fā)送到非公共網(wǎng)絡(luò)UPF。

    非公共網(wǎng)絡(luò)UPF收到第一個(gè)包,提取到內(nèi)層的UE IP地址,并設(shè)置UE IP對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表(Forwarding Information Base,F(xiàn)IB),F(xiàn)IB關(guān)聯(lián)到GTP-U隧道(提供下行查表并關(guān)聯(lián)到隧道),如圖5所示。

5g2-t5.gif

3.6.2 下行數(shù)據(jù)

    當(dāng)DN連接到承載網(wǎng)時(shí),支持通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的場(chǎng)景,需要考慮下行數(shù)據(jù)如何分流的問(wèn)題,組網(wǎng)場(chǎng)景如圖6所示。

5g2-t6.gif

    對(duì)于下行數(shù)據(jù),本地DN需要通過(guò)路由器控制分流,路由器配置默認(rèn)路由控制,未在非公共網(wǎng)絡(luò)建立的PDU會(huì)話、已在非公共網(wǎng)絡(luò)建立的PDU會(huì)話需要通過(guò)非公共網(wǎng)絡(luò)UPF聯(lián)動(dòng)路由策略[5,10]。當(dāng)會(huì)話建立成功后,非公共網(wǎng)絡(luò)通過(guò)UE IP地址生成一個(gè)靜態(tài)路由,并通過(guò)開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議(Open Shortest Path First,OSPF)路由重分發(fā)通告到路由器。會(huì)話刪除需要聯(lián)動(dòng)刪除靜態(tài)路由,并通過(guò)OSPF路由重分發(fā)通告到路由器。

    路由器流量選擇策略,如果有OSPF路由優(yōu)先采用OSPF路由轉(zhuǎn)發(fā)(到非公共網(wǎng)絡(luò)),否則按照默認(rèn)路由送到公共網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)論

    本文從區(qū)域性應(yīng)急通信場(chǎng)景需求分析入手,針對(duì)3GPP非公共網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)的不足,提出了基于切片技術(shù)改進(jìn)方案。該方案基于5G公共網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)接口,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片分流屏蔽不同廠商之間的接口協(xié)議,規(guī)避了公共網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)和UE對(duì)非公共網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜感知,具有兼容性強(qiáng)、部署成本低和快捷簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。

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[10] 3GPP TS 29.512.Session management policy control service;stage 3[S].2019.



作者信息:

齊  飛1,王秋紅1,朱雪田2

(1.中國(guó)電信股份有限公司研究院,北京102209;2.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院,北京100048)

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