首頁|必讀|視頻|專訪|運營|制造|監(jiān)管|大數(shù)據(jù)|物聯(lián)網(wǎng)|量子|元宇宙|博客|特約記者
手機|互聯(lián)網(wǎng)|IT|5G|光通信|人工智能|云計算|芯片報告|智慧城市|移動互聯(lián)網(wǎng)|會展
首頁 >> 技術(shù) >> 正文

SBA+,SBA向eSBA演進之路

2019年2月22日 11:39  CCTIME飛象網(wǎng)  

中興通訊:陳亞權(quán)、劉西亮、方琰崴

在3GPP R15版本中,SBA(Service-based Architecture 服務化架構(gòu))作為5G的基礎網(wǎng)絡架構(gòu),極大地推動了CT向IT的微服務的轉(zhuǎn)變。隨著運營商與設備商大范圍的測試和試商用,SBA的成熟度越來越高。SBA架構(gòu)的引入,將電信設備從過去的網(wǎng)元及網(wǎng)元間高耦合模式,變成網(wǎng)元功能服務化,及服務間輕量級交互協(xié)議的低耦合模式,使得5G網(wǎng)絡成為一個靈活的、可編輯、易上線的按需部署的網(wǎng)絡。

5G網(wǎng)絡面向全場景、全行業(yè)應用,業(yè)務和功能需求越來越多樣化,這對網(wǎng)絡的可靠性要求越來越高。網(wǎng)絡功能如何解耦、網(wǎng)絡功能如何高效通訊和快速發(fā)現(xiàn),UPF分布式部署帶來的業(yè)務連續(xù)性等問題,都需要基于SBA架構(gòu)持續(xù)演進和發(fā)展,因此3GPP在R16 eSBA中提出了25種假設場景及其可能的解決方案。

對于SBA如何向eSBA(enhanced SBA)平滑演進,如何保護已有SBA架構(gòu)網(wǎng)絡建設投資,eSBA并未給出詳細的演進方案。為此,中興通訊創(chuàng)新性地提出了SBA+的解決方案,基于這種新的解決思路和方法,極大地方便了SBA向eSBA的演進。

R15 SBA的挑戰(zhàn)

SBA包括了網(wǎng)絡功能服務化NFS(Network Function Service,網(wǎng)絡功能服務) 和基于服務的接口SBI (Service Based Interface基于業(yè)務的接口)兩大元素。NFS將傳統(tǒng)網(wǎng)元的功能以軟件的方式定義為若干個網(wǎng)絡功能服務,網(wǎng)絡功能間的通信與交互,通過服務調(diào)用的方式來實現(xiàn)。

SBI主要指控制面網(wǎng)絡功能服務之間通過http協(xié)議通信,網(wǎng)絡功能服務可以被經(jīng)過授權(quán)的網(wǎng)絡功能靈活調(diào)用。

SBA在網(wǎng)絡功能服務化和SBI基礎上,通過存儲和計算的分離,即邏輯上獨立出來非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)服務功能(UDSF)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)服務功能(UDR),從而實現(xiàn)了無狀態(tài)NF;同時通過CUPS實現(xiàn)控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離,將對網(wǎng)絡協(xié)議功能強依賴的轉(zhuǎn)發(fā)面UPF(User Plane Function 用戶面功能)從網(wǎng)絡中分離出來,實現(xiàn)更為靈活的部署,滿足不同應用場景需求。

圖1   3GPP 建議的5G SBA架構(gòu)圖(TS 23.501 R15)

SBA推動了5GC的重大變革,同時也帶來了新的挑戰(zhàn):

● 對無狀態(tài)網(wǎng)絡功能的解析,當前還有很多的NF還存在業(yè)務邏輯和接口的綁定,導致不能做到真正的無狀態(tài),如AMF(Access and Mobility Management Function 接入和移動性管理功能)無狀態(tài)受限NR連接;

● 各個NF中的通用功能和專有功能的切割問題,如何讓NF能做到更加純粹;

● 對網(wǎng)絡功能NF提供的網(wǎng)絡功能服務NFS的細分問題,如SMF中PDU(Protocol Data Unit 協(xié)議數(shù)據(jù)單元)Session既包含會話處理又包含PCC部分處理;

● CUPS控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離,對于C和U的組合以及容災處理,在配置簡化、開通運維上,依然有很多挑戰(zhàn)。

這些挑戰(zhàn),對發(fā)揮SBA的低耦合、高靈活方面,有著重大的影響。同時,這些挑戰(zhàn),也為R16 eSBA的設計提供了解決問題的方向。

R16 eSBA的設計

在2018年12月份,3GPP正式發(fā)布了R16第一版eSBA構(gòu)想,針對SBA可能面臨的7種典型事件,提出了25個解決方案,諸如對SFSF以及NF進行功能重組等,而對如何從SBA向eSBA演進,并未給出詳細建議,因此解決從SBA到eSBA的演進,將會有力的推動SBA向更加靈活可靠的eSBA平滑演進。

以eSBA分布式服務框架設計為例,將業(yè)務和框架解耦,業(yè)務拆分成業(yè)務邏輯和框架代理,框架進行功能重構(gòu),把業(yè)務發(fā)現(xiàn)、注冊、認證、路由控制等功能,作為框架的基本功能,通過框架代理,為所有業(yè)務服務。

圖2   3GPP eSBA分布式服務框架(TS 23.742 R16)

eSBA還要對網(wǎng)絡功能NF提供的網(wǎng)絡功能服務NFS做更詳細的模塊化細分,以AMF為例,在R15中,AMF包括Communication、EventExposure、Location和MT(Mobile Termination 終呼)四種網(wǎng)絡功能服務,未來能更好的為UE管理好N2連接,需要新增N2網(wǎng)絡功能服務,而這個服務就是從AMF中再次細分出來的。

SBA+創(chuàng)新方案 SBA到eSBA的演進之路

中興率先在行業(yè)提出SBA+解決方案,鋪平從SBA到eSBA的演進之路。

圖3   中興通訊SBA+網(wǎng)絡架構(gòu)

● 網(wǎng)絡功能無狀態(tài)重構(gòu)

依托SBA架構(gòu),對網(wǎng)絡功能服務做邏輯劃分,提取網(wǎng)絡功能服務(NFS)有狀態(tài)部分,對有狀態(tài)部分做特殊可靠性處理。網(wǎng)絡功能服務無狀態(tài)部分代表了該網(wǎng)絡功能服務,對外表現(xiàn)為無狀態(tài)。進而實現(xiàn)了網(wǎng)絡功能服務妙極彈縮,按需彈縮,更加方便業(yè)務的發(fā)展。

● 網(wǎng)絡功能服務實現(xiàn)業(yè)務邏輯和接口細分

針對AMF、SMF、UDM等這樣的3GPP定義的網(wǎng)絡功能,進行重構(gòu),把鏈路管理、功能發(fā)現(xiàn)等功能,分拆出作為單獨服務,以通用服務來為其它網(wǎng)絡功能提供服務,即業(yè)務邏輯和通用邏輯功能分離。

以AMF為例,把和(R)AN的N2接口,以及和MME交互的N26接口的鏈路處理部分剝離出來,這部分鏈路處理模塊,還可以被SMF共用,讓AMF專注于處理接入相關的業(yè)務邏輯。

經(jīng)過網(wǎng)絡功能重構(gòu)之后,業(yè)務邏輯專注于處理業(yè)務,需要網(wǎng)絡功能間通信時,再向通用服務發(fā)出請求,通用服務再進行響應。通用服務共享給其他網(wǎng)絡功能使用之后,其模塊利用率也大大提供。重構(gòu)之后,業(yè)務邏輯和通用功能都達到了輕量化,讓系統(tǒng)的彈縮也可以更加靈活。

● 網(wǎng)絡功能服務按照功能特性內(nèi)聚細分

要滿足eSBA的演進要求,還需要對網(wǎng)絡功能服務進一步內(nèi)聚,將具有獨立特性、功能的模塊抽象出來,成為新的NFS。

以SMF為例,根據(jù)3GPP R15定義,SMF包括兩種服務,PDUSession和EventExposure。中興通訊將PDUSession根據(jù)其功能特點進行了再次細分,拆分成IPM(IP Management IP管理),UPM(User Management用戶管理),PDUSession-C,PDUSession-PCC,不同場景,不同需求,發(fā)現(xiàn)和運行不同的服務。

經(jīng)過細分,讓網(wǎng)絡功能的重組的更加精細化,也為網(wǎng)絡功能的重組提供了更多的組合的可能,最終目的依然是讓網(wǎng)絡更加的靈活。

● CUPS控制轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)化

在4G網(wǎng)絡里,為提高媒體面轉(zhuǎn)發(fā)效率,降低時延,提高帶寬,增強容災,將SAE-GW分離成 GW-C和GW-U,而在5G網(wǎng)絡中,由于媒體面UPF已經(jīng)是一個單獨基于SBA的網(wǎng)絡功能,通過N4接口和SMF靈活部署,UPF可以下沉到MEC。

但是SBA下存在著C面和U面的配置復雜而導致開通復雜的問題,中興通訊通過更加科學的C面和U面的靈活簡化配置,使得SMF和UPF可以進行1:1/1:M/M:1/M:N等各種復雜場景下的配置,大大提高了CUPS的容災能力,也縮短了系統(tǒng)開通時間,為向eSBA高可靠容災場景的演進打下基礎。

總體上看,雖然3GPP R16中eSBA的解決方案還有很多需要進一步討論,但是SBA向eSBA演進是必由之路,而中興通訊領先的SBA+解決方案,為SBA向eSBA平滑演進提供了有力的方向。

編 輯:孫秀杰
聲明:刊載本文目的在于傳播更多行業(yè)信息,本站只提供參考并不構(gòu)成任何投資及應用建議。如網(wǎng)站內(nèi)容涉及作品版權(quán)和其它問題,請在30日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時間刪除內(nèi)容。本站聯(lián)系電話為86-010-87765777,郵件后綴為#cctime.com,冒充本站員工以任何其他聯(lián)系方式,進行的“內(nèi)容核實”、“商務聯(lián)系”等行為,均不能代表本站。本站擁有對此聲明的最終解釋權(quán)。
相關新聞              
 
人物
工信部張云明:大部分國家新劃分了中頻段6G頻譜資源
精彩專題
專題丨“汛”速出動 共筑信息保障堤壩
2023MWC上海世界移動通信大會
中國5G商用四周年
2023年中國國際信息通信展覽會
CCTIME推薦
關于我們 | 廣告報價 | 聯(lián)系我們 | 隱私聲明 | 本站地圖
CCTIME飛象網(wǎng) CopyRight © 2007-2024 By CCTIME.COM
京ICP備08004280號-1  電信與信息服務業(yè)務經(jīng)營許可證080234號 京公網(wǎng)安備110105000771號
公司名稱: 北京飛象互動文化傳媒有限公司
未經(jīng)書面許可,禁止轉(zhuǎn)載、摘編、復制、鏡像