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5G网络“大脑”如何高效运转?融合信令方案不可少

2020-03-06 13:55
C114通信网
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5G时代,移动通信从最初的人与人之间的通信开始转向人与物的通信,逐渐发展至物与物之间的通信。5G网络具备大带宽eMBB(enhanced Mobile Broad Band)、广连接mMTC(massive Machine Type Connection)、超低时延高可靠性uRLLC(ultra Reliability and Low Latency Connection)等特性,跟以往专注于人网通信的2 G /3 G /4G网络不同,它将是一个全场景、全行业、多切片、广应用、大连接的网络。5G业务和功能需求的多样化,带来的是网络连接的多样化和复杂化,5G核心网作为整个网络的核心,必须具备化繁为简,帮助运营商迎接简化网络部署和运营的巨大挑战。

在这样的背景下,5G网络内部和网络间的信令交互必然出现井喷,如何提供简单高效,可以持续演进的5G信令网一直是各大通信标准组织研究的议题。

在3GPP R15版本中,SBA(Service Based Architecture,服务化架构)作为5G的基础网络服务架构被写入了协议标准,在网络功能实体NF (Network Function)之间采用HTTP协议来进行SBA接口通讯。随着3GPP标准的不断完善和发展,为了满足更多的部署场景和需求,在 R16版本中新引入了SCP(Service Communication Proxy)功能实体,支持HTTP信令间接通信功能,为5GC各NF间提供信令消息路由及转发,他在5GC的总线架构中位置如下图所示:

5G网络“大脑”如何高效运转?融合信令方案不可少

图一:SCP在5GC架构中的位置

5G中引入SCP后,支持NF之间间接通讯,支持非直连方式组网,更有利于运营商大规模组网。同时,传统的2G/3G/4G信令网采用的SS7和Diameter协议也将在网络中长期存在,传统网络、传统业务如何发展依旧影响着运营商的运营收益。运营商在关注4G、5G网络部署时,必然需要考虑兼容传统信令网,简化网络部署,提升运维效率等问题。在业务技术发展的同时,信令网建设也需要有新的突破。打造一个支持多种不同信令协议的信令网,是实现持续收入增长的基本要素,是未来信令网的发展方向。

作为电信行业的主流供应商,中兴通讯基于对网络设计、建设、运营的深刻理解,凭借多年的电信网络设计经验,率先在业界联合主流运营商提出了面向5G的创新、融合、高效、智能的统一信令网解决方案ZXUN DSC(Diverse Signaling Conductor)。

中兴通讯统一信令网解决方案ZXUN DSC基于业界通用的标准ETSI NFV分层架构,采用统一开放的NFVI资源平台、MANO层,领先的虚拟化、SDN和无状态设计等新技术, 是一个支持2G/3G/4G/5G融合的信令解决方案,它同时支持Diameter信令路由,7号信令路由以及HTTP信令路由,可以极大简化运营商信令网组网。

5G网络“大脑”如何高效运转?融合信令方案不可少

图二:ZXUN DSC融合信令解决方案

中兴通讯统一5G信令网解决方案ZXUN DSC在NFVI资源方面支持多种应用,可共VM(Virtual Machine虚拟机)融合部署,APP层面支持不同制式信令处理能力的大融合,支持2G/3G STP,4G DRA/DEA,5G SCP/BSF/SEPP多种应用,方便运营商根据不同需求灵活进行网络分层或者集中化部署,满足不同场景的商用需求。

1)统一集中路由:ZXUN DSC支持同时作为2G/3G/4G/5G集中信令路由处理器,支持路由集中管理、网络负载均衡、并且提供灵活的路由机制,适用于不同的路由场景,支持基于用户标识、信令接口、目标地址,信令参数、负载等多种参数的灵活定义路由规则,并可在多网络下共享路由数据,简化运维,极大地简化了网络部署和维护工作量。

2)统一会话绑定:ZXUN DSC同时支持4G DRA与5G BSF(Binding Support Function)功能融合,可同时存储4G LTE/VoLTE下Gx、Rx接口绑定会话,以及5GC下AF/IMS绑定会话,记录用户不同接入下PDU会话与PCF/PCRF的对应关系,保证同一PCRF完成会话处理,实现统一策略控制,简化组网,降低对其他网元的需求。

3)统一安全边际网关:ZXUN DSC支持STP、DEA以及5G SEPP融合部署,作为运营商多网络统一边际网关,实现PLMN间各种通信链路安全连接、信令过滤、拓扑隐藏等,提高网络安全性。

4)向5G平滑演进:ZXUN DSC支持通过软件升级,实现4G DRA向5G SCP/BSF平滑演进,最大限度保护投资和简化运维。

5)高性能可靠信令网络:ZXUN DSC在支持无状态负荷分担,多级容灾、多层负载流控等技术下保障信令网络的可靠;采用信令接入分发和业务处理分层处理,按需线性扩展等提高系统软硬件资源利用率,采用扁平协议栈API直接调用等手段满足信令网高效处理需求。

6)端到端智能化运维:ZXUN DSC同时结合CloudStudio智能运维解决方案,实现信令网的自动设计、自动部署、自动开通、自动测试、自动巡检、自动值守、灰度升级等能力,帮助运营商从中心DC到边缘DC、从底层硬件到编排管理、从网元到服务全方位打造5G新网络。Cloudstudio通过引入基于AI的网络闭环自愈和自优,实时监控网络信令状态、故障根因分析、智能资源调整,动态调整网络信令拓扑,实现自组织、自优化、自修复等自动化管理,帮助运营商打造智能信令网,提升运维效率2倍以上。

随着时间步入2020,5G网络部署已进入加速时代,中兴通讯实施战略聚焦,持续聚焦运营商主航道,已做好5G端到端商用的全面准备。采用创新、融合、高效、智能的中兴通讯统一融合信令网解决方案更有利于帮助运营商实现2G/3G/4G/5G的全接入能力, 简化了5G核心网的部署与互操作,助力运营商5G网络演进,以此在5G建设中赢得技术和时间的双领先,占据市场先机,同时也为终端用户提供更好的5G服务和体验。

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