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5G分组核心网专题 - NSA核心网演进

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Security Level:
23/ 10/ 2017
中国移动计划部5G汇报
目录
1
标准、产业及产品进展
2
演进策略建议
3
EPC网关的C/U分离与5G核心网协同
2
标准进展: 3GPP 5G 进展情况
SA, CT
#75
2016
Q4
SA
#77
2017
Q1
Q2
EPC+支持NSA
Q3
Today
SA
#78
SA
#79
Q4
Q1
SA, CT
#80
(Rel-15 completion)
2018
Q2
Q3
Q4
EPC 对NSA的支持
5G Phase 1架构和流程 (R15)
5G Phase 2架构和流程 (R16)
5G系统安全架构 (R15)
Phase1 SA3进展30%
Phase1 SA5 切片管理进展
30%;计费进展40%
网管与计费(R15)
NGC支持SA组网
5G Phase 1接口协议(R15)
5G Stage 3协议标准于17年Q1启动,目前进展35%。
已确定使用服务化接口
无线
5G 研究
5G NR工作
5G NR NSA
Completion
5G NR SA
Completion
后续演进
3
标准进展: 3GPP 5G 的主要功能特性列表
R15主要功能
•
NSA支持
–
•
•
VoLTE性能增强
•
5G对接入数据流的导流、交换、和分流支持
•
EPC对 E-UTRAN URLLC的支持.
•
5G网络自动化使能的研究
•
5G网络对SMF和UPF增强拓扑的支持
•
对ProSe UE-to-Network Relay架构增强的支持
•
加密报文检测和验证的能力研究
•
5G CIoT支持与演进
SSC mode1/2/3、ULCL、multihoming、LADN、MEC的支持、以太类型和无结构
类型的PDU等
Reflective QoS、5GC QoS flow与RAN bearer的映射不限定只是1:1,移动性和会
话策略
控制面实体间采用基于restful框架进行通信,
仅支持untrusted non 3GPP
用户签约数据、能力开放的数据、应用数据都统一保存到UDR
能力开放
–
•
•
MICO、service area restriction、RRC inactive、reachability、AMF failure和
maintenance
数据融合
–
•
5G系统架构的FMC
非3GPP的支持
–
•
•
服务化架构
–
•
支持端到端网络切片、网络切片的选择、一个UE同时接入多个网络切片等
QOS和PCC
–
•
增强的V2X服务架构增强支持
会话管理
–
•
•
移动性管理
–
•
无线双连接、QoS改变、计费增强
切片:
–
R16主要立项
NEF统一对外提供能力开放接口
与4G的互通
–
支持有N26接口和没有接口两个场景
4
业界方案选择:基于应用场景NSA是海外运营商的主流选择
Category
EPC+
部署与升级
•
•
•
标准时间表
•
功能
2017年底
大带宽网络支持:
•
•
终端
部署5G NR
eNB升级
EPC升级
•
•
eMBB高吞吐能
力
升级支持4G/5G
互操作
NSA模式5G终端
4G NAS UE with
5G RRC
NG Core
•
•
•
•
部署5G NR
核心网升级或新部署NGC
eNB升级到Evolved eNB
2018年2~3季度
完全的5G功能:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Region
服务化架构,服务化接口
分布式用户面与5G边缘计
算
网络切片
多种业务连续性模式支持
5G QoS流管理框架
5G安全接入
5G移动性
支持VoNR
NSA/SA模式5G终端
5G NAS UE
Korea
Japan
US&
Canada
EU
Operator
Options
Use Case
X
NSA+SA
eMBB+Slicing+TBD
X
NSA
eMBB
X
?
?
X
NSA
eMBB
X
?
X
SA
eMBB +V2X
X
NSA
wTTX
X
?
wTTX
X
?
X
NSA
X
?
X
NSA
eMBB
eMBB
5
5G全球主要市场商用节奏,NSA是海外运营商的当前的主流选择
17Q1
美国
(WTTx/eMBB
@28/39GHz)
日本
(4.6GHz
+28GHz)
韩国
(28GHz+
3.5GHz)
欧洲
(3.5GHz)
17Q2
17Q3
17Q4
18Q2
18Q3
18Q4
19H1
19H2
规模商用
预商用
友好用户
18Q1
友好用户
高频系统测试
4.6GHz发放
实验室测试
冬奥会部署
规模测试
3.5GHz发放
欧洲本土测试
20H2
3GPP版本
eMBB早期商用(Data only)
实验局
20H1
规模商用
商用部署
规模测试
早期商用
低频商用
东京奥运
2020.7
4.6G+28G
商用部署
商用扩大
各成员国商用
6
华为5G核心网路标
3GPP
5G核心网
规划
Phase1.1 NSA Access
Phase1.2 SA Access
Phase2:Non-3GPP Access and enhancement
2017
2018H1
2018H2
2019H2
WTTX
Trial
eMBB
Vertical
Industry
Non-3GPP
Access
5G Trial
5G Core 1.0
5G Core 2.0
5G Core 3.0
NSA EPC+
SA NGC试点
SA NGC商用
• 双连接
• QoS增强,单用户高带宽
• CU分离NSA支持
•
•
•
•
•
•
•
网络切片
移动性管理框架
会话管理框架
策略管理框架
服务化架构,服务化接口
分布式用户面
边缘计算
• 固定移动多接入
• 固定移动统一策略控制
• ……
7
华为产品功能路标应答
厂家
功能
华为
CP/UP分离
2017H2:4G CUPS
2018H2:5G CU架
构
SBA及SBI
E2E网络切片
2018H2
2018年H2:动
态核心网切片
2019H1:端到端
切片
边缘计算(MEC) 5GC-EPC互操作
2018H2
4G MEC
已支持
2018H2:5G MEC
NSA(基于R15
的Option3)
SA(基于R15
的Option2)
5G Qos及PCF
5G数据中心
(UDM )
2018H1
2018H2
2018H1: NSA 2018H1: NSA
2018H2:SA 2018H2:SA
5G移动性管
理及会话管
理
2018H2
支持
R15
支持
R16
2018H1: NSA
2018H2:SA
2020H1
华为所有版本支持三层解耦的原生云架构
8
中国移动2020年SA商用倒推测试节奏
NSA标准冻结
2017.12
R15 SA标准冻结
5G部署准备
•
2018.12
2018.6
统一电信云建设,
支持NSA商业部署
•
NSA规模试点转商用
具备三层云化解耦
能力
•
CU分离试点
•
PNF和VNF混合组
•
SA功能验证
•
NGC实验室功能验证
2019.6
2019.12
基于NGC的预商用
NGC的商用
多厂家实验室互通测试
•
规模试点转商用
•
多节点对接互通
•
端到端切片管理
•
切片功能互通
Ø
与4/5G系统互操作、
外场验证
Ø
多切片支持、
•
端到端对接测试
Pool测试
Ø
网络管理和切片管理、
•
现网计费、网关系统升级
NSA内外场测试
Ø
能力开放、
Ø
安全、
Ø
业务发现和授权、
Ø
语音方案、
Ø
融合组网
验证
及对接
•
现网语音及IMS系统对接
•
数据管理和用户迁移准备
9
5G商业场景:eMBB和垂直市场场景共同驱动2020年NGC部署需求
垂直市场孵化
eMBB是早期商用场景
VR直播、场馆互动
需求场景:
VR直播等大众市场需求已经开始出现,演唱会直
播、马拉松直播、中超直播、综艺直播均已探索
VR化。
主要需求:
•
•
•
•
上行带宽40M以上
下行2K/4K视频质量
移动性和实时互动能力
…
主要技术需求:高带宽、高QoS、低时延
空中覆盖
企业移动办公、视频监控
4G网络存在网络覆盖/速率/
时延/精度等诸多挑战
企业存在园区低时延无线网络建
彩虹大型无人机:
2万米高空飞行,可搭载太阳能电
池,具备与地面通信需求
应用场景:无线Relay,高空通信
某工业企业需求:
小型无人机巡检
网联通信巡检/监管等;
应用场景:高带宽低时延的组队飞
行、超视距飞行遥控等
设需求,已经具备5G能力需求
满足企业智能办公业务能力;
ü 日常移动办公、企业通信;
ü 企业数据内部传输;
ü 设备间的互联互通需求、信息同
步等;
ü 厂区视频监控等。
主要技术需求:边缘计算、切片、广覆盖等
10
VR:成为运营商展示的亮点,变现模式越来越丰富
OOREDOO展示了通过3D眼镜及VR眼
Docomo认为视频和VR是5G的
三星:TraVRer,开启VR旅游的新
镜观看足球赛,体验在内容领域的创新
典型应用场景
市场
Orange展示 VR 360应用
STC展示了VR视频:通过VR眼镜观看本
高通:骁龙835+VR开发套件,集成手部
国的自然风光和风土人情
动作捕捉
11
5G业务未来将涵盖新兴垂直行业应用
案例
智能电网
• 监控和控制
• 故障自恢复
网络需求
时延要求
无人机
• 公共安全
• 农林
时延要求
智能医疗
• 远程手术
时延要求
智能制造
• 机器人通信与控制
时延要求
5~50ms
10~30ms
10~100ms
10~100ms
Ultra-High
High
Ultra-High
Ultra-High
可靠性要求
可靠性要求
可靠性要求
以及更多
……
可靠性要求
Source: 5GPPP White Papers
12
2020年SA商用的主要挑战
垂直行业商业拓展及合作
满足低时延需求的边缘数据中心的准备
Latency: 1~5ms Latency: 10~20ms
商业逻辑如何定义?
Edge DC
业务如何发放?
Latency: 50ms
Regional DC
Central DC
能力开放生态搭建?
Transmission Network
垂直行业合作模式?
垂直行业的商业模式开拓,流程打通的新挑战
新核心网服务节点多、多厂家混合对接复杂
端到端切片管理、运维模式搭建
NEF
切片管理
租户视图
云管
5G切片
低时延能力的边缘DC的建设满足5G URLLC业务
Nnef
Nnrf
Namf
AMF
运营商视图
网元视图
N1
UE
切片管理的搭建、以及运维模式、经营模式的挑战
NRF
N2
AN
UDM
Nudm
Nsmf
SMF
N4
N3
AF
PCF
Npcf
Nausf
Naf
Nsmsf
AUSF
UPF
SMSF
N6
DN
5G节点多、服务多,厂家对接IoT复杂,SLA保证难
13
目录
1
标准、产业及产品进展
2
演进策略建议
3
EPC网关的C/U分离与5G核心网协同
14
5G网络技术演进两条路径比较
选项1:NSA ->SA升级
eMBB
升级
Pool
eMBB + uRLLC + mMTC
4G 终端
eMBB + uRLLC + mMTC
MBB
Pool
EPC+
LTE
选项2:SA叠加网
传统EPC
NR
NR
双模终端
选项分析:
•
eMBB早期快速部署:
•
NSA EPC升级简单,快速大规模部署
•
架构/组网改动小
•
现网升级,投资保护:
•
现网EPC长期存在,保护投资
•
云化扩容升级支持全业务场景
•
网络平滑演进,用户平滑迁移
•
需要支持多种制式终端长期共存
LTE
4G 终端
NR
双模终端
选项分析:
•
SA引入速度要考虑到生态成熟周期
•
SA建设速度受云化、SA架构标准进展等因素影响
•
周边计费、网管等采用新接口,建设周期可能对5G引入有影响
•
现网改动相对小:
•
引入新网络,现网周边计费网关等可以不变
•
传统设备仍需升级保证切换业务连续性,避免业务中断
•
新建融合网元可与传统设备融合组Pool,保证用户体验以及平滑迁移
•
只需要支持Option 2终端
两个路径的选择取决于5G引入的时间点,5G频谱、终端生态
15
NSA部署: Option3/3a/3X的选择
Option3a
Option3
Option3X
信令接口
EPC+
EPC+
S1
S1
Xx
EPC+
S1-U
S1
Xx-C
LTE
PDCP Split
NR
NR
Dual Mode UE
LTE
S1-U
用户数据
Xx
NR
NR
NR
NR
PDCP Split
LTE
Dual Mode UE
数据接口
Dual Mode UE
Option 3
Option 3a
Option 3x
升级
成本
üEPC:协议无影响
üRAN:硬件扩容&协议升级,升级工作量
最大
üLTE-NR重绑定
üEPC:协议升级
üRAN:协议升级
üLTE-NR轻绑定,对UE/传输/RAN要求低
üEPC:协议升级
üRAN:协议升级
üLTE-NR重绑定
性能
ü数据流迂回
ü最高速率受限
ü数据流直达
ü一个RAB一个RAT
ü数据流迂回
ü一个RAB汇聚多个RAT流
16
基于NSA接入的EPC+对网络节点的升级要求
HSS功能升级
•支持AMBR QoS最大带宽取值范围
PCRF功能升级
MME功能升级
•
•
•
•
Option3a/3x双连接
高带宽QoS支持
独立的统计和告警
4/5G用户分流
•
•
NR
S1-u
支持Option 3 NSA部署的EPC+核心网重用
4G现有接口和协议
识别4/5G UE差异并下发不同的计费
控制策略
支持AMBR QoS最大带宽取值范围
GW功能升级
•
•
•
•
•
•
CUPS
高带宽QoS支持
Option3a/3x双连接
5G NR/UE性能独立统计&告警
4/5G UE分流
单用户>10Gbps(快速转发 + 计费)
17
网络演进建议:两阶三步,迈向融合5G目标网
MME/IMS
SAE-GW
PooL
2/3G
Sx
GW-U
NB-IoT
MEC
Cloud OS
统一电信云
AMF
业务链
mCDN
融合用户面
IP Metro
融合用户面
IP Core
Cloud OS
URF
SMF
PCF
GW专有硬件、U面现网升级
C/U分离
2018
切片
5
融合控制面
2/3/4/5G全接入
MEC(V2x)
第二步
第一步
AF
省份
PNF VNF融合组PooL
统一电信云(多业务共平
台)、I层收敛
AUSF
Cloud OS
地市
边缘
MME
UDM
统一电信云
统一电信云
2017
vDRA
5G阶段
5
NR
GW-C vMME vHSS vPCRF vIMS
Sx
GW-U
LTE
云化+NSA阶段
第三步
2019
2020
Page 18
18
中移动EPC网络技术演进建议路径
* 红色为新建
* 蓝色为基于前一阶段的现网升级
S1-U
S5
IOT
P-GW
GW
NSA GW
S11
Sx
NSA MME
NSA MME
(GW-C)
S1
eNB
(2/3/4/NB/eMTC)
S1
S1-U
S1
NR
阶段一: 云化初步引入和5G NSA部署(Option 3)
2018年
关键工作
全网升级支持one LTE(核
心网需要支持
2/3/4G/eMTC/NB共接入)
2019年
l
现网:
1、MME升级支持NSA
2、GW升级支持NSA和GW-U,沿用现网硬件
l
NFV:
1、新建NSA vMME(GW-C),连接NSA GW
2、vMME与现网MME混合组pool
N3
NG-CP
NSA MME + NG-CP
(GW-C)
POOL
eNB
(2/3/4/NB/eMTC)
当前阶段: 全网融合引入C-IoT
S10/N26
NSA MME
POOL
S1
l
S10
N4
N3
N4
S11
MME
NG UP
GW-U + NG-UP
NSA GW
S11
2017年
IOT P-GW
IOT P-GW
N2
N2
NR
N2/S1
E-eNB
NR
E-eNB
阶段二: 5G融合商用阶段(Option 3/7/2)
2020年
l
阶段三: 云化全融合网络(Option 7/2)
2025年后
2021年
1、云化NSA MME升级为融合控制面
2、新建融合用户面
3、5G云化网络规模部署建设
NR
l
2/3/4/5G全云化融合网
19
演进的四个原则:业务连续、融合接入、信令最优、配置简化
数据业务连续
信令精简优化
融合接入体验
Internet
CG
EMS
EMS
HSS/UDM
管理和配置简化
位置上报信令
GW + UPF
切换信令
MME
4G
融合控制面
MME
融合用户面
NR
LTE
大量切换
切换IP锚点不变
• 各演进阶段LTE、NSA、SA终端在
接入间切换始终要保持锚点唯一,
IP地址不变
关键技术:2/3/4/5G融合用户面
覆盖范围小
移动控制面不变
• 降低外部信令消耗
• 增加切换成功率
• 运维简化
关键技术:2/3/4/5G融合控制面
…
融合控制面
融合控制面
5G
PCF
LI
EPC GW-U
NR
LTE
大量切换
覆盖范围小
核心网融合组Pool
• 一个位置区的RAN只需接入一个池
组,避免网络选择难题
• 池组覆盖范围内,控制面不变
• 用户平滑迁移
关键技术:2/3/4/5G控制面Pool
融合用户面
控制面与用户面分离
• 云化控制面与云化或非云化用户面
的生命周期管理分离
• 集中接口与控制面,运维简化,
• 便于灵活分布的用户面部署
关键技术:控制面集中融合
20
融合组网,2/3/4/5G一张网
支持N26接口的互操作方式:
可以支持4/5G融合组网和平滑演进,以及业务的平滑迁移
具备融合能力的节点:
•
•
•
•
UPF具备PGW-U能力
SMF具备PGW-C能力
PCF具备PCRF能力
UDM具备HSS能力
互操作节点:MME&AMF
• MME与AMF之间支持N26进行互通
不支持N26接口的互操作方式:
通过Handover Attach进行切换
互操作节点:无
3GPP基于N26接口的互通
• 假定MME不升级,AMF与MME之间没有
接口,但实际部署容易影响业务连续性
支持基于N26接口的4/5G互操作与3/4G的S3互操作类似,建议新的节点支持N26和类似MME的S10接口的互操作
21
融合用户面,支撑演进网络的业务连续性
数据业务连续
5G SA终端IP锚点
Internet
Internet
Internet
PGW
UPF
融合用户面
4G
①
5G
②
4G
用户面锚点挑战
(GW-U/UPF)
EPC GW
5G
用户面锚点挑战
IP锚点
LTE
双模终端
IP:1.1.1.1
•
•
融合用户面
NR
切换
IP:1.1.1.1
统一用户面
系统切换时保持互联网上唯一的IP地址
运维简化
融合用户面确保多模终端业务连续
22
融合控制面,优化网络信令
信令精简优化
UDM
HSS
MME
AMF
4G
5G
HSS
UDM
融合控制面
4G
控制面流程挑战
• 降低外部信令消耗
• 增加切换成功率
• 运维简化
HSS/UDM
MME
节省切换信令
融合控制面
AMF/SMF/MME…
N2
5G
控制面流程挑战
融合控制面
节省位置上报信令
S1
5G
切换
4G覆盖
5G
切换
融合控制面实现5G核心网最优体验
23
4G核心网SCEF与5G NEF能力开放的演进与融合
OTT、企业、政府、个人
SCEF/NEF(云化统一智能中心)
QoS加速类API
流量统付类API
监控类API
位置LCS类API
•QoS资源申请
•统付规则(L34/URI, SNI,标签)增加
•Loss of connectivity(UE失联)
•立即位置查询
•QoS资源修改
•统付规则(L34/URI, SNI,标签)删除
•UE Reachability(UE可达)
•延迟(UE可达和周期)
•QoS资源释放
•统付规则(L34/URI, SNI,标签)修改
•Location reporting(UE位置)
位置查询
•...
•Roaming Status(U漫游状态)
•QoS状态事件通知
•Communication Failure(通信故障)
•…
•…
•Change of IMSI-IMEI(SV) Association(UE标识切换)
•Availability after DDN Failure(DDN故障后UE可达)
•…
RAN
SMF/GW-C
AMF/MME
PCF/PCRF
OSS
NEF能力开放的定义还在制定中,但3GPP CT3已经在考虑对NEF采用与SCEF统一的北向接口
24
云化EPC(EPC+)节点融合升级到5G NGC
4G当前主要网络节点
4/5G NGC主要网络节点
NRF
5G新引入节点
SCEF
SCEF/NEF
HSS
HSS/UDM
PCRF
PCF/PCRF
MME
GW-C
GW-U
5G控制面
NSSF
AMF/MME
SMF/GW-C
5G用户面
4G升级节点
4G节点到5G
节点可以平滑
升级,通过合
设和融合组网,
优化网络结构
和业务体验
UPF/GW-U/ULCL/BP
25
5G核心网控制面NF的部署和发现
NRF
M国
跨国服务发现
Z国
跨省服务发现
A省
跨省服务发现
服务发现
NRF
SCEF/NEF
NRF
PCF/PCRF
SCEF/NEF
融合控制
NSSF
AMF
服务发现
NRF
HSS/UDM
B省
PCF/PCRF
HSS/UDM
融合控制
SMF/GW-C
NSSF
AMF
SMF/GW-C
26
PNF和VNF混合组POOL平滑引入NSA EPC+
多业务
ONE CORE
- 重用接口链路
- 容量统一规划
-用户平滑迁移
-切换信令防护
-统一管理运维
-NFV可靠性
大网 NSA
GGSN/PGW
vSGSN/vMM
E/vSGW
NSA
SGW
物联网
GGSN/PGW
HSS
PCRF
NSA
vMME
NSA
MME
Ø 重用HSS/PCRF/AAA
等设备的接口链路
Ø 无需S1等接口改造,
无需新增Ga/S11/S6a
等接口
DRA
用户平滑迁移
Ø 融合Pool内,用户平
滑迁移,传统设备随生
命周期自然消亡
统一运维管理
ONE LTE
- 共基站
- 统一规划
NR
2/3/4/C-IOT
NR
NR
容量统一规划
重用接口链路
Ø
Ø
Ø
Ø
网络构造简单
对接调测简单
运维方式简单
稳定定位简单
Ø
由于网间切换的不确
定性,变动较大,实
际非常难于单独评估
VNF和PNF的容量
切换信令减少90%
Ø NR初期覆盖小,融合
pool内一套MME融合
接入,Pool间切换变
成系统内切换,减少开
销
可靠性提升
Ø 同厂家组pool能做到
无损Pool内用户迁移
,对网元的操作用户不
感知
阶段一NSA初期,NR少量部署,小范围覆盖
27
目录
1
标准、产业及产品进展
2
演进策略建议
3
EPC网关的C/U分离与5G核心网协同
28
核心网CU架构演进的标准已经冻结,5G支持CU分离和MEC
MEC是包含一系列商用场景的解决方案组合
实现角度: MEC对 CUPS有更细粒度管理的要求
MEC ISG
Launch
Phase 1
Standardization
Phase2
Standardization
Public publish all the MEC GS
Key technologies –based WI (e.g.
RNIS, Platform, Management)
2014/12
3GPP R14
CUPS
2015/07
2016.2
2016Q2
2015Q3
2016Q2
CUPS
SI
CUPS
WI
3GPP R15
2017Q2
2016Q3
CUPS
SA2
Freeze
2015Q4
R15 SI
CCF, Slice, Programming
3GPP R16
2018Q2
2017Q2
CUPS
Stage3
Freeze
2018Q2
R15 WI SA3 Freeze
CCF, Slice, Programming
R15/R16
为5G标准
2018
2019Q4
R16 SI
R15 SA3 Freeze
29
3GPP 4G标准CUPS介绍——网络架构
架构关键描述:
MME
CG
OCS
PCRF
AAA
Ga/Gz
Gy
Gx
Gi/S6b
S11
SGW-C
Gn/S5/S8-C
1. 网关的控制面和用户面分离:SGW拆分成SGW-C和
DHCP
SGW-U,PGW拆分成PGW-C和PGW-U;同时仍支持
SGW/PGW合一场景,此时网关拆分为GW-C
PGW-C
(SGW/PGW-C)和GW-U(SGW/PGW-U) ;
S1-C
S1-U/S12
SGW-U
3gpp RAN
Gn/S5/S8-U
SGW/
SGSN
PGW-U
SGi
non 3gppS2a/b-U
GW
2. 与现有网络兼容:CU分离后网关(GW-C+GW-U)的网
元功能和外部业务接口无变化,无需改变周边网元
(UE、RAN等),可以与现有网络各网元正常对接。
PGW
3. GW-C集中部署:GW-C统一出信令接口连接周边设备,
S2a/b-C
non 3gpp RAN
Internet/
Intranet
信令接口
数据接口
简化网络部署;
4. GW-U分布部署: GW-U可贴近用户,部署到城域甚
至更低,缩短业务访问路径,提升用户业务体验。
30
5G基于UL-CL和IPv6 multi-homing的边缘计算的架构
基于UL CL的用户面架构
AMF
N1
UE
N2
AN
N3
N11
SMF
N4
N4
N4
UPF
N9
基于Branching Point的Multi-homed 用户面
AMF
UPF
PDU session
anchor 1
N6
N1
SMF
N4
N4
N4
DN
UE
Uplink Classifier
N9
N2
N11
AN
N3
UPF
N9
UPF
N6
DN
N6
DN
UPF
N6
DN
Branching Point
N9
PDU session
anchor 2
UPF
PDU session
anchor 1
PDU session
anchor 2
技术方案:
技术方案:
ULCL根据目标地址进行分流;
终端地址可以不变,减少应用层的交互;
IP v6 multihoming是根据源地址分流,终端对不同连接
使用不同前缀,应用层负责业务连续性
应用场景:
本地内容访问(企业网)、本地业务分流
(eMBB场景)、车联网等
应用场景:
IPv6的Multi-homing,基于多IPv6地址前缀的业务连接
和移动性支持,例如物联网,高可靠性专网连接等
3GPP TS 23.501
31
对低时延业务来讲通过本地分流考虑满足移动性体验
DN
DN
UPF
UPF
IP anchor
UPF
UL CL
Local
Network
IP anchor
UPF
UL CL
Local
Network1
UPF
UPF
UL CL
UL CL
AN
AN
AN
AN
UE
UE
UE
UE
MEC网关切换,内容服务器不变
Local
Network2
MEC网关切换,内容服务器改变
32
MEC结合C/U分离架构支撑网络向5G平滑演进
步骤1: 优化网关部署
核心
MME
PCRF
AAA
DHCP
步骤2: 网关C/U分离重构
…
MME
PCRF
EPC GW
AAA
DHCP
GW-U
5G融合CP
GW-U
GW-U
接入
移动边缘计算MEC
优势:
• 用户体验提升
• 提升传输效率
…
GW-C
城域
边缘GW
步骤3:核心网C/U重构
边缘GW
C/U 分离架构
优势:
• 减少接口
• 集中配置
5G融合
UP
5G融
合UP
5G融合UP
(包含ULCL/BP)
5G融
合UP
…
5G的C/U演进
优势:
• 统一策略与控制,部署更敏捷
• 减少网络节点种类,成为融合的控制
面和用户面
33
大众市场流量持续增长驱动CU分离的分层部署满足大带宽需求
大众市场现状:全网流量爆发增长
5G方案:CU分离软硬件支撑大带宽增长
4/5G控制面
省级DC
地市DC
专用用户面
云化用户面(硬件加速)
+
(Gbps)
国内某运营商上半年流量增长3倍
2017~2018
传统高性能硬件
2019.H2
云化高性能标准与方案成熟
34
边缘分流场景驱动MEC移动边缘计算技术逐步应用
网络建设
新建MEC:
1)基于场景部署在基站、CRAN或汇聚环节点。
如需计费功能,需通过特定接口对接现网UGW;
2)MEC配置专用APN或L34分流白名单,开启
计费等软件功能;
3)根据业务需求,聚合平台集成对应APP功能。
大网EPC改造:
1) UGW升级到支持对接RGW的版本,与MEC
配合支持本地分流、计费、监听数据上传等功能;
QoS
网络环境
业务使能
视频、手游加速
网络测速
业务实时开通
API
本地服务器
API
4G核心网
媒体加速
3rd APP
FW/NAT
TCP加速
…
能力开放
vSCEF
PCRF
UGW
边缘应用使能
位置信息测量报告
网络架构
基于精准位置推送
本地分流
计费/监听
MEC/5G边缘UP
5G核心网
5G CP
AMF
PCF
SMF vSCEF
根据业务场景部署在基站、CRAN及汇聚节点
华为MEC具备灵活、聚合、开放的边缘网络能力,可平滑向5G核心网演进
35
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