5G 雙域?qū)＞W(wǎng)技術(shù)方案及部署關(guān)鍵問題分析

［王少波 宋上雷 胡玉其 何麗華 程玉松］

1 引言

5G 雙域?qū)＞W(wǎng)作為5G 專網(wǎng)重點(diǎn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，具有巨大的市場(chǎng)潛力，是穩(wěn)定中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)成員市場(chǎng)和拓展政企信息化市場(chǎng)新利器。5G 雙域?qū)＞W(wǎng)業(yè)務(wù)滿足公網(wǎng)用戶“不換卡、不換號(hào)”進(jìn)行公網(wǎng)、專網(wǎng)“雙域”業(yè)務(wù)的訪問需求。包含3 種典型場(chǎng)景，如表1 所示，其中場(chǎng)景1 可通過現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)配置實(shí)現(xiàn)。但隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，場(chǎng)景2 和場(chǎng)景3 的“基于用戶位置開放專網(wǎng)訪問能力”等需求旺盛，需在網(wǎng)絡(luò)中部署ULCL（Uplink Classifier，上行分流器）分流能力，建設(shè)用于分流的雙域UPF。

表1 5G 雙域?qū)＞W(wǎng)的建設(shè)需求

2 5G 雙域?qū)＞W(wǎng)技術(shù)方案分析

5G 雙域?qū)＞W(wǎng)主要有3 種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，分別是專用DNN+目的IP 方案、通用DNN+ULCL 方案、網(wǎng)絡(luò)側(cè)多DNN 方案。

2.1 專用DNN+目的IP 方案

客戶需求：客戶要求在本地及漫游地均可同時(shí)訪問公、專網(wǎng)，且無UPF 下沉園區(qū)、公專網(wǎng)區(qū)分計(jì)費(fèi)、基于用戶位置開放專網(wǎng)訪問能力的需要。

專用DNN+目的IP 方案組網(wǎng)如圖1 所示，下面簡(jiǎn)要給出業(yè)務(wù)流程。

圖1 專用DNN+目的IP 方案組網(wǎng)圖

（1）用戶在手機(jī)選擇專用DNN 作為其接入點(diǎn)名稱。

（2）控制面網(wǎng)元SMF 根據(jù)專用DNN 選擇一對(duì)特定的通用ToC UPF 為其服務(wù)。

（3）UPF 根據(jù)事先配置的策略、用戶訪問的目的IP地址，轉(zhuǎn)發(fā)給園區(qū)內(nèi)網(wǎng)和Internet 公網(wǎng)。

該方案可復(fù)用現(xiàn)網(wǎng)地市通用ToC UPF，需通過UDM為用戶簽約專用DNN，SMF 配置專用DNN 對(duì)應(yīng)的通用ToC UPF，在對(duì)應(yīng)的通用ToC UPF 上配置IP 地址路由策略，可實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景1 的業(yè)務(wù)能力。

該方案具有如下局限性。

（1）無法基于用戶位置開放專網(wǎng)訪問能力。

（2）用戶離開本地市時(shí)，公網(wǎng)流量需迂回至本地接入CMNET。

（3）如需進(jìn)行國(guó)際漫游，需用戶手動(dòng)切換DNN。

（4）安全管控存在風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)用戶至漫游地接入時(shí)，其地址仍顯示為歸屬地，無法有效管控用戶。

（5）不具備公專網(wǎng)獨(dú)立計(jì)費(fèi)能力。

2.2 通用DNN+ULCL 方案

客戶需求：客戶要求在本地同時(shí)訪問公、專網(wǎng)，有基于用戶位置開放專網(wǎng)訪問能力、公專網(wǎng)區(qū)分計(jì)費(fèi)的需求，且無UPF 下沉園區(qū)、漫游地訪問專網(wǎng)需要。

通用DNN+ULCL 方案組網(wǎng)如圖2 所示，下面給出簡(jiǎn)要的業(yè)務(wù)流程。

圖2 通用DNN+ULCL 方案組網(wǎng)圖

（1）用戶以通用DNN（CMNET）在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè)。

（2）用戶進(jìn)入園區(qū)，控制面網(wǎng)元SMF 會(huì)根據(jù)基站TAC 和用戶簽約策略信息（場(chǎng)景3 無需校驗(yàn)特殊簽約策略信息），將其指向ULCL UPF 進(jìn)行公專網(wǎng)分流，同時(shí)SMF 向ULCL UPF 下發(fā)分流策略。

（3）離開園區(qū)（離開特定TAC 的基站覆蓋范圍），控制面SMF 直接將用戶指向通用ToC UPF 為其提供服務(wù)，無法接入園區(qū)內(nèi)網(wǎng)。

該方案地市部署共享雙域UPF，負(fù)責(zé)兩部分邏輯功能：ULCL 分流（ULCL UPF）和與園區(qū)內(nèi)網(wǎng)對(duì)接（專網(wǎng)接入U(xiǎn)PF），需通過UDM 為用戶簽約分流策略，PCF 配置各客戶分流策略，可區(qū)分公專網(wǎng)流量計(jì)費(fèi)，可實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景2、3 的業(yè)務(wù)能力。

該方案具有如下局限性。

（1）僅限5G 終端（用戶為5G 手機(jī)，且打開5G 開關(guān)）使用。

（2）僅支持本地分流，不支持漫游場(chǎng)景訪問專網(wǎng)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)側(cè)多DNN 方案

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案的局限性，中國(guó)移動(dòng)正推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)多DNN 方案，目前正進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，預(yù)計(jì)2023 年中具備條件。該分流方式商用后，支撐用戶漫游地訪問專網(wǎng)、基于本地和漫游地特定位置開放專網(wǎng)訪問能力、公專網(wǎng)區(qū)分計(jì)費(fèi)，且無公網(wǎng)流量迂回問題。

網(wǎng)絡(luò)側(cè)多DNN 方案的組網(wǎng)如圖3 所示，簡(jiǎn)要給出業(yè)務(wù)流程。

圖3 網(wǎng)絡(luò)側(cè)多DNN 方案

（1）用戶以通用DNN（CMNET）在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè)，通過本地智能分流UPF 就近疏導(dǎo)公網(wǎng)業(yè)務(wù)。

（2）智能分流UPF 檢測(cè)到用戶訪問專網(wǎng)業(yè)務(wù)，上報(bào)SMF。

（3）SMF 根據(jù)PCF 策略，為用戶新增建立一個(gè)專網(wǎng)DNN 會(huì)話，并向智能分流UPF 下發(fā)分流策略。

該方案全網(wǎng)升級(jí)控制面、用戶面網(wǎng)元，引入智能分流UPF 負(fù)責(zé)專網(wǎng)業(yè)務(wù)探測(cè)和分流、引入專網(wǎng)接入U(xiǎn)PF 作為專網(wǎng)業(yè)務(wù)錨點(diǎn)，需要對(duì)AMF、SMF、UPF、PCF 等網(wǎng)元進(jìn)行定制化功能開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)流檢測(cè)的專用DNN 會(huì)話的建立與維護(hù)、IP 地址替換、N7 接口策略下發(fā)等功能。該方案需通過UDM 為用戶簽約專網(wǎng)DNN，PCF 配置各客戶分流策略，可實(shí)現(xiàn)全部3 種場(chǎng)景業(yè)務(wù)能力，支持漫游地特定區(qū)域訪問專網(wǎng)，且無公網(wǎng)流量迂回等問題。

2.4 技術(shù)方案對(duì)比

主要從技術(shù)方案網(wǎng)絡(luò)支撐能力維度進(jìn)行分析對(duì)比，具體如表2 所示，建議在開展5G 雙域?qū)＞W(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)能力，部署對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景需求。

表2 技術(shù)方案對(duì)比

3 5G 雙域?qū)＞W(wǎng)部署關(guān)鍵問題

為更好的支撐5G 雙域?qū)＞W(wǎng)的業(yè)務(wù)開展，目前需要重點(diǎn)做好ULCL 方案現(xiàn)網(wǎng)部署支撐。而ULCL 部署方案主要涉及兩個(gè)關(guān)鍵問題，一是部署位置的選擇，是全省集中還是分地市部署；二是ULCL 方案“二合一”和“三合一”的選擇。

3.1 ULCL 方案UPF 部署位置的選擇

ULCL 方案的部署方式主要有兩種，一是全省集中部署，二是下沉至各個(gè)地市，下面從業(yè)務(wù)流程、傳輸、運(yùn)維、演進(jìn)等維度進(jìn)行了分析對(duì)比，具體如表3 所示，為避免路由迂回，有效降低成本，便于業(yè)務(wù)快速開通，建議采用方案2 方式部署。

表3 ULCL 方案UPF 部署位置對(duì)比分析

3.2 ULCL 方案“二合一”和“三合一”的選擇

從邏輯上，ULCL 分流技術(shù)中涉及三類UPF，一般將ULCL UPF 與專網(wǎng)接入U(xiǎn)PF 合設(shè)，即“二合一”，也支持將二者與通用ToC UPF 也合設(shè)，即“三合一”。下面從技術(shù)演進(jìn)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、業(yè)界建設(shè)等情況進(jìn)行了分析，具體如表4所示，為降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)復(fù)雜度，便于方案快速應(yīng)用部署，建議采用“二合一”方式在各個(gè)地市部署ULCL UPF。

表4 ULCL 方案“二合一”和“三合一”的選擇

4 結(jié)束語

文章首先介紹了5G 雙域?qū)＞W(wǎng)的業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景，然后對(duì)5G 雙域?qū)＞W(wǎng)專用DNN+目的IP、通用DNN+ULCL、網(wǎng)絡(luò)側(cè)多DNN 三種技術(shù)方案進(jìn)行了對(duì)比分析，最后針對(duì)ULCL 方案中現(xiàn)網(wǎng)的UPF 部署位置以及UPF 部署方式選擇等關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析，并給出了相應(yīng)的建議。