220-5G SA网络架构及组网规范
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5G SA网络架构及组网规范
相较4G,5G 的SA网络引入了服务化、切片、移动性管理和会话管理分离,以及C/U、C/D分离等特性。
先对比下4G和5G网络架构:
4G网络架构
5G网络架构
数据面网元全部集中在大区中心部署,用户面网元可以根据业务需要可以部署在地市甚至边缘。
中移的核心网8大区部署情况
5G的终极目标网是建设成一张2G/3G/4G/5G融合的核心网,所以就需要实现如下功能:
●SMF实现SGW-C、PGW-C和GGSN-C的功能;
●UPF实现对SGW-U、PGW-U以及GGSN-U功能的融合;
●AMF实现MME和SGSN功能的融合。
传统的2/3/4G核心网需要准直连信令网实现信令连接汇聚、信令寻址、会话绑定,这种组网的缺点是会产生信令风暴,路由配置和连接管理负责。
而5GC核心网引入服务化架构,使用HTTP/2协议。
在R16标准中,协议提出了service和communication分离的可选NF非直连方式,但标准尚不成熟,所以,在5G SA商业早期,NF数量较少,NF可以实现直连和静态配置实现路由(与4G类似)。
Proxy 进行链路汇聚可以降低NF信令连接管理复杂度和NRF处理负荷,虽然初期可以不引入,后期可以根据设备的能力和标准成熟,建议可以引入。
再讨论下5G网络下的语音架构,大家都知道,目前5G语音采用EPS Fallback 的形式实现,最终是要实现VoNR,两者网络架构其实是相同的。
●为了保持IP地址的连续性,需要部署SMF+PGW-C、UPF+PGW-U和UDM+HSS融
合设备;
●为了保持策略控制一致,PCRF和PCF需要融合;
●5G网络通过UPF+PWG-U融合设备与IMS网络互连,接口类似SGi接口;
●IMS网络与UDM+HSS、PCC与UE的接口、协议均与VoLTE保持一致;
●5GC与EPC之间引入互操作接口N26,采用GTP-C协议。
VoNR和EPS Fallback方案的区别仅在与5G到4G触发的条件不同:
●VoNR基于覆盖条件的触发,gNB在5G覆盖不佳时,为了保持语音的连续
性,切换到4G网络。
EPS Fallback基于业务触发,gNB在5GC建立语音承载时触发切换或重定向到4G网络。
最后再看下5G的短消息业务,5G支持两种方式承载端消息,分别是SMS Over IP和SMS over NAS。
其中SMS over IP对5GC没有额外要求,协议在R15中主要定义SMS over NAS的技术方案。
所以引入了新网元SMSF,实现与短信中心的互连,并通过IP-SW-GW并实现到5G的短信域选择。
由于5G初期,加上只能终端均支持SMS over IP,部署SMSF主要是面向行业用户提供SMS over NAS服务。