全融合5G信令网解决方案 简化部署,打造5G新网络

通信产业网|2019-06-24 13:24:39
作者:汪兆锋 孙志刚 曹炜 来源:中兴通讯

高速发展的移动通信,给人类生活带来了巨大的便利,移动网络已经像电和水一样成为日常不可或缺的生活要素,无论你愿意还是不愿意,5G已经扑面而来。

跟以往专注于人网通信的2G/3G/4G网络不同,5G将是一个全场景、全行业、多切片、广应用、大连接的网络,因此5G网络内部和其他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。

5G信令网背景和基本需求

5G业务和功能需求的多样化,带来的是信令连接的复杂化,因此5GC必须具备化繁为简、使智使勇的能力,来帮助5G运营商简化网络部署和迎接巨大的运营挑战。众所周知,传统的2G/3G/4G信令网采用SS7和Diameter协议。而3GPP R15 5G标准中,网络功能实体基于网络服务架构SBA,相互之间采用直连方式组网以HTTP协议来进行接口通信。(图1)当5GC面对NF众多、全业务接入场景时,必须考虑兼容传统信令网、简化网络部署、提升运维效率等问题。同时,5G信令网作为5G语音解决方案的关键技术,如何在4G、5G间平滑高效的解决语音连续性问题,也越来越多地受到业界的高度关注。

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图1:基于HTTP协议的服务化5G网络架构接口

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,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5G信令网解决方案。

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图2: 中兴通讯5G信令网架构示意图

中兴通讯5G信令网基于业界通用的标准ETSI NFV分层架构,采用统一开放的NFVI资源平台和MANO层,同时支持2G/3G/4G/5G以及未来固网全方位融合信令处理能力。其优势总结如下:

1.基于新技术的云原生架构,创新HTTP Proxy方案

业界领先的云原生微服务组件、轻量化容器、无状态设计等5G新技术

基于轻量化容器和无状态设计等新技术的云原生架构,是实现网络切片支持5G多业务场景的最佳平台。云原生技术能充分提升5G业务灵活性和开发效率,帮助系统实现秒级弹性、快速部署,增强5G业务快速引入和开放创新能力,助力运营商云化转型。ETSI标准架构可以提供统一的API接口,提升开发者使用体验,打造运营新模式。

HTTP Proxy方案,解决5G SBI复杂通信问题

基于HTTP协议的NF直通连接方式,在5G场景下有很大的局限性:不适合多切片间多NF高效互通、不适合大规模组网、不适合漫游互通等。中兴通讯借鉴传统通信网络中STP/DRA原理,联合主流运营商提出创新的HTTP Proxy解决方案来解决HTTP协议在5G复杂场景下通信问题。

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图3:SBI接口直接模式和HTTP Proxy通讯模式

在该方案中,HTTP Proxy作为HTTP协议通信汇聚处理功能模块直接内置在5G信令网框架内,负责在HTTP客户端(NF消费者)与HTTP服务器(NF提供者)之间消息转发,为不同NF之间直接或者间接通信提供统一的通道和桥梁。

根据中兴通讯实际验证和部署证明HTTP Proxy方案优势突出,包括可以显著减少全网及单NF信令链路数,简化网络部署和维护工作量。适合大规模组网,支持灵活HTTP路由机制适用于不同的路由场景,可以工作在出口、反向、 路由等代理模式。

中兴通讯提出的HTTP Proxy方案还具有简化号段管理、在线信令编辑、精准计费等特点,可以满足5G灵活多变的业务场景需求。

2.全融合信令网络,全接入处理

中兴通讯统一5G信令网解决方案在NFVI资源方面支持多种应用共虚机融合部署,支持不同信令,如7号、Diameter、HTTP的 融合处理以及信令间的相互转换。该方案还支持会话绑定BSF和SEPP,可以轻松实现统一策略控制和不同PLMN间的通信安全连接、信令过滤、拓扑隐藏等,在架构方面采用先进的电信微服务平台实现了数据库、策略、控制面三大融合,为信令全融合处理提供了坚实的基础, 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5G大规模商用的需求。

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图4 支持SEPP和BSF融合

3.全方位安全保障,高效可靠

为保障可靠高效的5G信令网络,中兴通讯统一5G信令网基于无状态负荷分担、性能线性扩展、多级容灾等技术,采用信令接入分发和业务处理分层,按需扩展等提高系统资源利用率,采用扁平协议栈API直接调用等手段满足5G信令高效处理需求。

4.全自动化, 智能运维

中兴通讯5G信令网方案同时结合CloudStudio智能运维系统,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、从底层硬件到业务编排、从网元到服务全方位打造5G新网络。

中兴通讯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、智能的中兴通讯统一5G信令网帮助运营商实现2G/3G/4G/5G的全接入能力, 一网多能,一网多用,简化了网络拓扑关系,减少了跨网络功能的互操作和信令交互,也简化了5G核心网的部署与互操作,为5G演进铺平了道路,有助于运营商在已经到来的5G建设中赢得技术和时间的双领先以及终端用户提前享受5G新技术带来的红利。


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