在移動通信系統(tǒng)中,終端用戶總是在不斷的移動當中,隨著現(xiàn)代交通工具的發(fā)展,滿世界跑的“空中飛人”也屢見不鮮。
當用戶移動到了歸屬運營商覆蓋范圍以外的區(qū)域,設備就“無服務”了。
但是從用戶角度來說,肯定是希望去到哪里都能“有5G信號”,既保證業(yè)務使用的連續(xù)性,又保證用戶體驗。
如果用戶可以跨運營商,借用另一個信號已覆蓋的運營商的網(wǎng)絡來使用業(yè)務,是不是就皆大歡喜了?這種跨運營商借網(wǎng)的情況真的可行嗎?
答案是肯定的。
如果是跨國場景,這種功能叫做國際漫游,已經(jīng)實現(xiàn)。
如果是在國內跨運營商,這種功能的名字叫做,異網(wǎng)漫游。
國際漫游和異網(wǎng)漫游就是漫游功能在不同場景下的應用。今天,我們就來聊聊這個異網(wǎng)漫游。
異網(wǎng)漫游的概念
異網(wǎng)漫游是5G SA網(wǎng)絡的專屬功能。在5G SA(獨立組網(wǎng))方式下,與特定運營商簽約的5G用戶可以通過漫游方式接入拜訪地運營商的5G網(wǎng)絡使用5G業(yè)務。
舉例來說,當歸屬運營商A的用戶在國內移動到一個運營商A的5G網(wǎng)絡未覆蓋的地方,此時,用戶無法繼續(xù)使用5G業(yè)務。
恰好運營商B在此處有5G網(wǎng)絡覆蓋,此時該用戶可以接入運營商B的5G網(wǎng)絡繼續(xù)使用5G業(yè)務。
這就意味著,用戶只需要一張卡,就可以使用多家運營商的5G網(wǎng)絡!
簡直是一卡在手,天下我有!
接下來,我們將從漫游架構、組網(wǎng)架構、組網(wǎng)約束三個方面來聊一下異網(wǎng)漫游。
漫游架構
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國際漫游為基礎進行設計的。
3GPP協(xié)議定義的5G國際漫游架構分為HomeRouted架構和LocalBreakout架構,二者的主要區(qū)別是,HomeRouted架構的會話錨點由歸屬地運營商提供,而LocalBreakout架構的會話錨點由拜訪地運營商提供。
HomeRouted架構和LocalBreakOut架構示意圖如下。
在這兩種架構中,中興通訊選擇了HomeRouted漫游架構(漫游用戶的會話錨點由歸屬地運營商提供),為什么要選擇這種漫游架構呢?我們來辨析一下~
HomeRouted架構和LocalBreakOut架構說明如下。
對于運營商而言,從保護資產(chǎn)的角度出發(fā),在計費、對賬方面的準確性要求將更高,此時,HomeRouted架構會是更好的選擇。
組網(wǎng)架構
由于各運營商對各自網(wǎng)絡的規(guī)劃不同,運營商之間的對接組網(wǎng)方式一般都是異網(wǎng)間SEPP非對等組網(wǎng)。非對等是指兩個運營商在相同的地區(qū)范圍內對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)漫游場景下,拜訪地運營商的NF(Network Funtion,網(wǎng)絡功能)和歸屬地運營商的NF屬于不同的運營商,不同運營商的NF需要通過SEPP才能進行交互。
5G核心網(wǎng)中的SEPP如下所示。
SEPP(Security Edge Protection Proxy,安全邊緣保護代理)是不同運營商5G SA網(wǎng)絡之間的互通轉接點,作為運營商核心網(wǎng)控制面之間的邊界網(wǎng)關,用于轉接異網(wǎng)漫游場景中的HTTP信令,所有跨運營商的信息傳輸均需要通過SEPP進行處理和轉發(fā)。在5G系統(tǒng)中引入SEPP,可以實現(xiàn)跨PLMN間NF交互流程的信令匯聚、拓撲隱藏和安全防護。
舉個栗子
兩座城池間,除了民間往來(用戶面),還有官方外交往來(控制面)。對于官方交往,外交官作為本城的官方信息發(fā)言人,統(tǒng)一對外進行信息傳遞。SEPP就是這個外交官,所有跨運營商的信息都需要經(jīng)過SEPP進行處理和發(fā)送。
接下來看看異網(wǎng)漫游的組網(wǎng)架構示例吧~
異網(wǎng)間SEPP非對等組網(wǎng)示例如下所示。
術語解釋:I-NRF:Intermediate Network Repository Function,中間NRF,作為關口局NRF,用于和其他PLMN的NRF/NF進行通信,負責異網(wǎng)漫游互通,隱藏網(wǎng)內拓撲,簡化組網(wǎng)對接。L-NRF:Local Network Repository Function,本地NRF,直接與NF交互。
對于NRF功能的詳細介紹,可以參考5G圖文《服務化的5GC,由誰來控制?》
組網(wǎng)說明
增加了SEPP、I-NRF和L-NRF后,組網(wǎng)難度有所提升,下面我們來對組網(wǎng)圖進行簡化拆解,大致了解一下運營商內部的網(wǎng)絡功能如何部署,以及各運營商之間的網(wǎng)絡功能之間如何實現(xiàn)互連互通。
運營商內部的部署情況
A運營商按2個節(jié)點,每個節(jié)點部署1對SEPP及1對I-NRF,如下圖所示。
B運營商按1個大區(qū)(對應A運營商的兩個節(jié)點),大區(qū)中的每個省份部署1對SEPP,但是僅在一個省份部署1對I-NRF,如下圖所示,本圖僅展示了A,B兩個省份作為示例。
A運營商每一節(jié)點的SEPP僅與本節(jié)點管轄省份的5GC、I-NRF對接,不與跨節(jié)點省份的5GC網(wǎng)元、I-NRF對接,如下圖所示。
B運營商每一個省份的SEPP僅與本省份5GC、I-NRF對接,不與跨省份的5GC網(wǎng)元、I-NRF對接,如下圖所示。
每個I-NRF和該運營商網(wǎng)內所有L-NRF對接,如下圖所示。
運營商之間的部署情況
B運營商的SEPP以負荷分擔方式向A運營商的2對SEPP發(fā)送消息,如下圖所示。
A運營商的SEPP發(fā)往B運營商的消息分為如下兩種情況:
服務發(fā)現(xiàn)消息直接發(fā)送到B運營商中有I-NRF的省份的SEPP,如下圖所示。
5GC業(yè)務消息按照B運營商的省份信息直接發(fā)送到B運營商對應省份的SEPP。
各運營商可能在相同的地區(qū)范圍內規(guī)劃的SEPP及I-NRF的數(shù)量不同,因此,該對接組網(wǎng)可以適配不同運營商的規(guī)劃策略。
組網(wǎng)約束
相比5G國際漫游,異網(wǎng)漫游有如下組網(wǎng)約束:
拜訪網(wǎng)絡在空口廣播新的共享專用網(wǎng)號
由于現(xiàn)網(wǎng)運營商的USIM卡可能已將其他運營商的網(wǎng)號PLMN(MCC+MNC的組合)添加為禁用網(wǎng)號,所以,需要拜訪網(wǎng)絡運營商為其他運營商的用戶設置獨立共享專用網(wǎng)號,以供其他運營商用戶異網(wǎng)漫游接入時使用。
舉個例子,拜訪網(wǎng)絡為運營商A,運營商A的無線網(wǎng)絡會在空口廣播它自己的網(wǎng)號PLMN1,此時,運營商A的用戶可以使用PLMN1接入網(wǎng)絡。
當運營商B的用戶需要接入運營商A的網(wǎng)絡進行異網(wǎng)漫游時,由于運營商B已將PLMN1添加為禁用網(wǎng)號,因此運營商B的用戶無法使用PLMN1接入運營商A的網(wǎng)絡 。同理,運營商C的用戶也無法使用PLMN1接入運營商A的網(wǎng)絡。
在異網(wǎng)漫游場景下,運營商A除了廣播PLMN1,同時廣播共享專用網(wǎng)號PLMN12(針對運營商B)和PLMN13(針對運營商C);這樣,當運營商B的用戶需要接入運營商A的網(wǎng)絡進行異網(wǎng)漫游時,使用PLMN12進行接入;運營商C的用戶需要接入運營商A的網(wǎng)絡進行異網(wǎng)漫游時,使用PLMN13進行接入。
異網(wǎng)漫游用戶語音業(yè)務只支持通過VoNR(5G語音)方式進行,不支持通過EPS Fallback(語音回落到4G)方式進行
由于4G網(wǎng)絡不支持異網(wǎng)漫游功能,即用戶無法訪問4G拜訪網(wǎng)絡,因此,當用戶在拜訪網(wǎng)絡無法使用VoNR方式進行語音業(yè)務時,無法回落到4G拜訪網(wǎng)絡,只能回落到4G歸屬網(wǎng)絡。而4G歸屬網(wǎng)絡和5G拜訪網(wǎng)絡間不提供跨PLMN的N26接口互連(對現(xiàn)網(wǎng)4G網(wǎng)絡改動較大),因此用戶無法使用EPS Fallback方式進行語音業(yè)務。
綜上所述,若終端未開啟VoNR語音,則該用戶無法使用異網(wǎng)漫游功能。
2023年1月,工信部公開征集對《5G核心網(wǎng)異網(wǎng)漫游安全防護及檢測要求》等719項行業(yè)標準、10項行業(yè)標準外文版和104項推薦性國家標準計劃項目的意見。
這意味著,對行業(yè)有著重大變革意義的異網(wǎng)漫游已經(jīng)洶涌而來、勢不可擋。
對于個人而言,異網(wǎng)漫游可以讓用戶不論在何地都能使用移動通信網(wǎng)絡;對于運營商而言,異網(wǎng)漫游可以降低建網(wǎng)成本,擴大網(wǎng)絡覆蓋。
未來,異網(wǎng)漫游一定能夠推動5G網(wǎng)絡全面發(fā)展,使我們的網(wǎng)絡應用更加便捷。