在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,終端用戶總是在不斷的移動(dòng)當(dāng)中,隨著現(xiàn)代交通工具的發(fā)展,滿世界跑的“空中飛人”也屢見(jiàn)不鮮。
當(dāng)用戶移動(dòng)到了歸屬運(yùn)營(yíng)商覆蓋范圍以外的區(qū)域,設(shè)備就“無(wú)服務(wù)”了。
但是從用戶角度來(lái)說(shuō),肯定是希望去到哪里都能“有5G信號(hào)”,既保證業(yè)務(wù)使用的連續(xù)性,又保證用戶體驗(yàn)。
如果用戶可以跨運(yùn)營(yíng)商,借用另一個(gè)信號(hào)已覆蓋的運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)來(lái)使用業(yè)務(wù),是不是就皆大歡喜了?這種跨運(yùn)營(yíng)商借網(wǎng)的情況真的可行嗎?
答案是肯定的。
如果是跨國(guó)場(chǎng)景,這種功能叫做國(guó)際漫游,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
如果是在國(guó)內(nèi)跨運(yùn)營(yíng)商,這種功能的名字叫做,異網(wǎng)漫游。
國(guó)際漫游和異網(wǎng)漫游就是漫游功能在不同場(chǎng)景下的應(yīng)用。今天,我們就來(lái)聊聊這個(gè)異網(wǎng)漫游。
異網(wǎng)漫游的概念
異網(wǎng)漫游是5G SA網(wǎng)絡(luò)的專屬功能。在5G SA(獨(dú)立組網(wǎng))方式下,與特定運(yùn)營(yíng)商簽約的5G用戶可以通過(guò)漫游方式接入拜訪地運(yùn)營(yíng)商的5G網(wǎng)絡(luò)使用5G業(yè)務(wù)。
舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)歸屬運(yùn)營(yíng)商A的用戶在國(guó)內(nèi)移動(dòng)到一個(gè)運(yùn)營(yíng)商A的5G網(wǎng)絡(luò)未覆蓋的地方,此時(shí),用戶無(wú)法繼續(xù)使用5G業(yè)務(wù)。
恰好運(yùn)營(yíng)商B在此處有5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋,此時(shí)該用戶可以接入運(yùn)營(yíng)商B的5G網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)使用5G業(yè)務(wù)。
這就意味著,用戶只需要一張卡,就可以使用多家運(yùn)營(yíng)商的5G網(wǎng)絡(luò)!
簡(jiǎn)直是一卡在手,天下我有!
接下來(lái),我們將從漫游架構(gòu)、組網(wǎng)架構(gòu)、組網(wǎng)約束三個(gè)方面來(lái)聊一下異網(wǎng)漫游。
漫游架構(gòu)
中興通訊提供的異網(wǎng)漫游解決方案,是以3GPP協(xié)議定義的5G國(guó)際漫游為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
3GPP協(xié)議定義的5G國(guó)際漫游架構(gòu)分為HomeRouted架構(gòu)和LocalBreakout架構(gòu),二者的主要區(qū)別是,HomeRouted架構(gòu)的會(huì)話錨點(diǎn)由歸屬地運(yùn)營(yíng)商提供,而LocalBreakout架構(gòu)的會(huì)話錨點(diǎn)由拜訪地運(yùn)營(yíng)商提供。
HomeRouted架構(gòu)和LocalBreakOut架構(gòu)示意圖如下。
在這兩種架構(gòu)中,中興通訊選擇了HomeRouted漫游架構(gòu)(漫游用戶的會(huì)話錨點(diǎn)由歸屬地運(yùn)營(yíng)商提供),為什么要選擇這種漫游架構(gòu)呢?我們來(lái)辨析一下~
HomeRouted架構(gòu)和LocalBreakOut架構(gòu)說(shuō)明如下。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,從保護(hù)資產(chǎn)的角度出發(fā),在計(jì)費(fèi)、對(duì)賬方面的準(zhǔn)確性要求將更高,此時(shí),HomeRouted架構(gòu)會(huì)是更好的選擇。
組網(wǎng)架構(gòu)
由于各運(yùn)營(yíng)商對(duì)各自網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃不同,運(yùn)營(yíng)商之間的對(duì)接組網(wǎng)方式一般都是異網(wǎng)間SEPP非對(duì)等組網(wǎng)。非對(duì)等是指兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商在相同的地區(qū)范圍內(nèi)對(duì)SEPP的部署規(guī)劃不同。
首先,我們要了解一下SEPP是什么?
在異網(wǎng)漫游場(chǎng)景下,拜訪地運(yùn)營(yíng)商的NF(Network Funtion,網(wǎng)絡(luò)功能)和歸屬地運(yùn)營(yíng)商的NF屬于不同的運(yùn)營(yíng)商,不同運(yùn)營(yíng)商的NF需要通過(guò)SEPP才能進(jìn)行交互。
5G核心網(wǎng)中的SEPP如下所示。
SEPP(Security Edge Protection Proxy,安全邊緣保護(hù)代理)是不同運(yùn)營(yíng)商5G SA網(wǎng)絡(luò)之間的互通轉(zhuǎn)接點(diǎn),作為運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)控制面之間的邊界網(wǎng)關(guān),用于轉(zhuǎn)接異網(wǎng)漫游場(chǎng)景中的HTTP信令,所有跨運(yùn)營(yíng)商的信息傳輸均需要通過(guò)SEPP進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)。在5G系統(tǒng)中引入SEPP,可以實(shí)現(xiàn)跨PLMN間NF交互流程的信令匯聚、拓?fù)潆[藏和安全防護(hù)。
舉個(gè)栗子
兩座城池間,除了民間往來(lái)(用戶面),還有官方外交往來(lái)(控制面)。對(duì)于官方交往,外交官作為本城的官方信息發(fā)言人,統(tǒng)一對(duì)外進(jìn)行信息傳遞。SEPP就是這個(gè)外交官,所有跨運(yùn)營(yíng)商的信息都需要經(jīng)過(guò)SEPP進(jìn)行處理和發(fā)送。
接下來(lái)看看異網(wǎng)漫游的組網(wǎng)架構(gòu)示例吧~
異網(wǎng)間SEPP非對(duì)等組網(wǎng)示例如下所示。
術(shù)語(yǔ)解釋:I-NRF:Intermediate Network Repository Function,中間NRF,作為關(guān)口局NRF,用于和其他PLMN的NRF/NF進(jìn)行通信,負(fù)責(zé)異網(wǎng)漫游互通,隱藏網(wǎng)內(nèi)拓?fù)洌?jiǎn)化組網(wǎng)對(duì)接。L-NRF:Local Network Repository Function,本地NRF,直接與NF交互。
對(duì)于NRF功能的詳細(xì)介紹,可以參考5G圖文《服務(wù)化的5GC,由誰(shuí)來(lái)控制?》
組網(wǎng)說(shuō)明
增加了SEPP、I-NRF和L-NRF后,組網(wǎng)難度有所提升,下面我們來(lái)對(duì)組網(wǎng)圖進(jìn)行簡(jiǎn)化拆解,大致了解一下運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)功能如何部署,以及各運(yùn)營(yíng)商之間的網(wǎng)絡(luò)功能之間如何實(shí)現(xiàn)互連互通。
運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部的部署情況
A運(yùn)營(yíng)商按2個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)部署1對(duì)SEPP及1對(duì)I-NRF,如下圖所示。
B運(yùn)營(yíng)商按1個(gè)大區(qū)(對(duì)應(yīng)A運(yùn)營(yíng)商的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)),大區(qū)中的每個(gè)省份部署1對(duì)SEPP,但是僅在一個(gè)省份部署1對(duì)I-NRF,如下圖所示,本圖僅展示了A,B兩個(gè)省份作為示例。
A運(yùn)營(yíng)商每一節(jié)點(diǎn)的SEPP僅與本節(jié)點(diǎn)管轄省份的5GC、I-NRF對(duì)接,不與跨節(jié)點(diǎn)省份的5GC網(wǎng)元、I-NRF對(duì)接,如下圖所示。
B運(yùn)營(yíng)商每一個(gè)省份的SEPP僅與本省份5GC、I-NRF對(duì)接,不與跨省份的5GC網(wǎng)元、I-NRF對(duì)接,如下圖所示。
每個(gè)I-NRF和該運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)內(nèi)所有L-NRF對(duì)接,如下圖所示。
運(yùn)營(yíng)商之間的部署情況
B運(yùn)營(yíng)商的SEPP以負(fù)荷分擔(dān)方式向A運(yùn)營(yíng)商的2對(duì)SEPP發(fā)送消息,如下圖所示。
A運(yùn)營(yíng)商的SEPP發(fā)往B運(yùn)營(yíng)商的消息分為如下兩種情況:
服務(wù)發(fā)現(xiàn)消息直接發(fā)送到B運(yùn)營(yíng)商中有I-NRF的省份的SEPP,如下圖所示。
5GC業(yè)務(wù)消息按照B運(yùn)營(yíng)商的省份信息直接發(fā)送到B運(yùn)營(yíng)商對(duì)應(yīng)省份的SEPP。
各運(yùn)營(yíng)商可能在相同的地區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃的SEPP及I-NRF的數(shù)量不同,因此,該對(duì)接組網(wǎng)可以適配不同運(yùn)營(yíng)商的規(guī)劃策略。
組網(wǎng)約束
相比5G國(guó)際漫游,異網(wǎng)漫游有如下組網(wǎng)約束:
拜訪網(wǎng)絡(luò)在空口廣播新的共享專用網(wǎng)號(hào)
由于現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的USIM卡可能已將其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)號(hào)PLMN(MCC+MNC的組合)添加為禁用網(wǎng)號(hào),所以,需要拜訪網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商為其他運(yùn)營(yíng)商的用戶設(shè)置獨(dú)立共享專用網(wǎng)號(hào),以供其他運(yùn)營(yíng)商用戶異網(wǎng)漫游接入時(shí)使用。
舉個(gè)例子,拜訪網(wǎng)絡(luò)為運(yùn)營(yíng)商A,運(yùn)營(yíng)商A的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)會(huì)在空口廣播它自己的網(wǎng)號(hào)PLMN1,此時(shí),運(yùn)營(yíng)商A的用戶可以使用PLMN1接入網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)運(yùn)營(yíng)商B的用戶需要接入運(yùn)營(yíng)商A的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異網(wǎng)漫游時(shí),由于運(yùn)營(yíng)商B已將PLMN1添加為禁用網(wǎng)號(hào),因此運(yùn)營(yíng)商B的用戶無(wú)法使用PLMN1接入運(yùn)營(yíng)商A的網(wǎng)絡(luò) 。同理,運(yùn)營(yíng)商C的用戶也無(wú)法使用PLMN1接入運(yùn)營(yíng)商A的網(wǎng)絡(luò)。
在異網(wǎng)漫游場(chǎng)景下,運(yùn)營(yíng)商A除了廣播PLMN1,同時(shí)廣播共享專用網(wǎng)號(hào)PLMN12(針對(duì)運(yùn)營(yíng)商B)和PLMN13(針對(duì)運(yùn)營(yíng)商C);這樣,當(dāng)運(yùn)營(yíng)商B的用戶需要接入運(yùn)營(yíng)商A的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異網(wǎng)漫游時(shí),使用PLMN12進(jìn)行接入;運(yùn)營(yíng)商C的用戶需要接入運(yùn)營(yíng)商A的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異網(wǎng)漫游時(shí),使用PLMN13進(jìn)行接入。
異網(wǎng)漫游用戶語(yǔ)音業(yè)務(wù)只支持通過(guò)VoNR(5G語(yǔ)音)方式進(jìn)行,不支持通過(guò)EPS Fallback(語(yǔ)音回落到4G)方式進(jìn)行
由于4G網(wǎng)絡(luò)不支持異網(wǎng)漫游功能,即用戶無(wú)法訪問(wèn)4G拜訪網(wǎng)絡(luò),因此,當(dāng)用戶在拜訪網(wǎng)絡(luò)無(wú)法使用VoNR方式進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí),無(wú)法回落到4G拜訪網(wǎng)絡(luò),只能回落到4G歸屬網(wǎng)絡(luò)。而4G歸屬網(wǎng)絡(luò)和5G拜訪網(wǎng)絡(luò)間不提供跨PLMN的N26接口互連(對(duì)現(xiàn)網(wǎng)4G網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)較大),因此用戶無(wú)法使用EPS Fallback方式進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
綜上所述,若終端未開(kāi)啟VoNR語(yǔ)音,則該用戶無(wú)法使用異網(wǎng)漫游功能。
2023年1月,工信部公開(kāi)征集對(duì)《5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游安全防護(hù)及檢測(cè)要求》等719項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、10項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外文版和104項(xiàng)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目的意見(jiàn)。
這意味著,對(duì)行業(yè)有著重大變革意義的異網(wǎng)漫游已經(jīng)洶涌而來(lái)、勢(shì)不可擋。
對(duì)于個(gè)人而言,異網(wǎng)漫游可以讓用戶不論在何地都能使用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò);對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,異網(wǎng)漫游可以降低建網(wǎng)成本,擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
未來(lái),異網(wǎng)漫游一定能夠推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)全面發(fā)展,使我們的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更加便捷。