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:
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。
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。