倪玥

摘要：相比于非獨立組網(wǎng)，獨立組網(wǎng)（SA組網(wǎng)）有著更高優(yōu)勢，更適合用于5G核心網(wǎng)的組網(wǎng)工作中。同時，為了保證5G網(wǎng)初期用戶獲取網(wǎng)絡業(yè)務的流暢性，需要實現(xiàn)4G與5G的互操作，即在未覆蓋5G網(wǎng)絡的區(qū)域為用戶自動提供4G網(wǎng)絡服務;在進入5G基站覆蓋區(qū)域后自動轉(zhuǎn)入5G網(wǎng)絡的提供?；谶@樣的情況，形成可以完成4G/5G互操作的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案具有極高的現(xiàn)實價值?；诖?，本文提出了一種基于Option 2的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案，并從控制面、移動性管理功能的分設、）用戶數(shù)據(jù)庫遷移、語音及短信方案、計費設計、4G與5G融合互操作的架構(gòu)設計設計方面入手，對該包含4G/5G互操作功能的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案進行了詳細說明。

關鍵詞：5G核心網(wǎng);獨立組網(wǎng);4G/5G互操作

一、基于Options的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)總體設計

在設置Option時，需要對不同無線接入以及核心網(wǎng)的排列組合進行考量，如圖1所示。從終端方面來說，同時連接兩個基站的終端實施數(shù)據(jù)傳輸屬于雙連接;只連接一個基站進行數(shù)據(jù)傳輸為單連接，由此可以對非獨立組網(wǎng)（NSA）以及獨立組網(wǎng)（SA）進行區(qū)分。在本次研究中，主要選用獨立組網(wǎng)的方式，要求終端落實單連接，包含Option1、Option2、Option5以及Option6[1]。其中，對于Option2來說，其包含著相對獨立的5G架構(gòu)，可以在5G核心網(wǎng)內(nèi)接入5G基站，因此在本次進行5G核心網(wǎng)獨立組網(wǎng)的過程中主要選用了Option2。

需要注意的是，在進行5G基站建設的初期階段，其所覆蓋的區(qū)域并不完善，這就要求實現(xiàn)4G與5G協(xié)同互操作，以此保證業(yè)務的連續(xù)性。在Option2中，如果5G終端并未位于5G基站的覆蓋范圍內(nèi)，則要回落至4G網(wǎng)絡。同時，因為5G核心網(wǎng)只能夠與5G基站建立起連接關系，所以要在N26接口的支持下完成4G與5G之間的互操作。

二、基于Option 2的5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)的開放式部署策略

（一）控制面

主要選用分省集中設置架構(gòu)完成控制面的搭建，在集團骨干層面實現(xiàn)對網(wǎng)絡倉儲功能、網(wǎng)絡開放功能的集中部署;在省層面完成UDM/HSS、AMF等的部署;在用戶面，依托現(xiàn)實需求，促使UPF SAEGW -U下沉到地市層面。

（二）移動性管理功能的分設

新建立起AMF，并與現(xiàn)網(wǎng)MME進行分設。實踐中，現(xiàn)網(wǎng)MME與4G基站的配置不做新的調(diào)整，保持原有設置情況即可。在此基礎上，新建AMF承擔起接入5G基站的任務，且在N26接口的支持下，新建AMF與現(xiàn)網(wǎng)MME實現(xiàn)互通。依托這樣的設置方式，能夠進一步提升4G核心網(wǎng)與5G核心網(wǎng)各自承載容量規(guī)劃的清晰性與簡單程度。實踐中，新建立起的AMF可以與現(xiàn)網(wǎng)MME保持同一廠家，也可以異廠家，在本此組網(wǎng)設計中，出于便捷程度的考量，選用了同廠家。

（三）用戶數(shù)據(jù)庫遷移

為了保證4G網(wǎng)用戶可以在不更換號碼與電話卡的前提下流暢使用5G網(wǎng)絡，就必須要在HSS上將4G網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至UDM/HSS數(shù)據(jù)庫內(nèi)（5G核心網(wǎng)）。在此過程中，由于新建立起的AMF可以與現(xiàn)網(wǎng)MME選用了同廠家，所以4G核心網(wǎng)與5G核心網(wǎng)也為同廠家。實踐中，可以融合后臺部分并分設前臺部分，此時，無論移動終端用戶是否進行了5G網(wǎng)絡業(yè)務的簽約，只要5G用戶從4G網(wǎng)絡介入后，均可以在HSS的支持下獲取相應移動終端用戶的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的平滑遷移。

（四）計費設計

對4G核心網(wǎng)下的計費方式展開深入分析能夠了解到，現(xiàn)階段，我國的三大運營商（移動、聯(lián)通、電信）均使用了分離計費的方式。此時，如果在5G核心網(wǎng)的組網(wǎng)過程中，選用的計費方案為融合計費架構(gòu)，則必須要在IT側(cè)落實更大的調(diào)整與變動。由于計費具有極高的落實意義，筆者認為，在凍結(jié)分離計費架構(gòu)標準的基礎上，持續(xù)沿用4G核心網(wǎng)中的分離計費架構(gòu);在凍結(jié)分離計費架構(gòu)標準前，難以實現(xiàn)計費，則可以引入包月收費等計費方案。

（五）語音及短信方案

受到5G基站（5G無線網(wǎng)絡）覆蓋不全面、不連續(xù)的影響，在當前的5G網(wǎng)絡建設初期，基于5G的語音業(yè)務方案難以成為現(xiàn)實?；谶@樣的情況，主要引入EPS Fallback方案實現(xiàn)語音與短信業(yè)務的開發(fā)與實現(xiàn)，具體如下：由5G網(wǎng)絡回落至4G網(wǎng)絡，在基于LTE語言業(yè)務的支持下，向移動終端用戶提供語音及短信服務。隨著5G網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，當無線網(wǎng)絡實現(xiàn)連續(xù)全面覆蓋的背景下，既可以開發(fā)、引入基于5G的語音業(yè)務，此時，移動終端用戶的語音業(yè)務主要由5G網(wǎng)絡直接提供與承載。

（六）4G與5G融合互操作的架構(gòu)設計

想要實現(xiàn)4G與5G融合互操作，就需要引入通信技術(shù)融合組網(wǎng)，此時，要重點考量業(yè)務數(shù)據(jù)融合、用戶簽約數(shù)據(jù)融合等等。為了滿足網(wǎng)絡演進的現(xiàn)實需求，原有技術(shù)中PP定義了相應的4G與5G的網(wǎng)元，包括U+UPF-PGW、 SMF+PGW-C、PCF+PCRF等等[2]。參考4G技術(shù)與5G技術(shù)的特點進行4G與5G融合互換操作的架構(gòu)。其中，N26設定為可選接口，主要由供應商完成對相應部署策略、業(yè)務需求的設定。

總結(jié)：綜上所述：選用Option2進行5G核心網(wǎng)的獨立組網(wǎng)，并在在N26接口的支持下完成4G與5G之間的互操作。通過控制面分省集中設置架構(gòu)、 新建AMF與現(xiàn)網(wǎng)MME的分設、分離計費、基于LTE語言業(yè)務的引入，實現(xiàn)了4G與5G融合互操作以及5G核心網(wǎng)的獨立組網(wǎng)。

參考文獻

[1]龍青良，田元兵，李菲.5G共建共享NSA向SA演進技術(shù)方案研究[J].郵電設計技術(shù)，2020（06）：11-16.

[2]黃元元.5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案及4G/5G互操作探討[J].電信快報，2020（02）：30-33.

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