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5G标准臻进,R16全面支持5G功能增强

发布时间:2019-12-17  作者:朱进国 中兴通讯  阅读量:

2019年6月3GPP TSG#84次会议在Newport Beach召开,5GC Rel-16版本阶段2按时顺利冻结,阶段3协议预计于2020年3月冻结。3GPP Rel-15是第一个可商用的SA版本,主要面对eMBB场景,3GPP Rel-16版本在功能上做了较大增强,包括系统架构上持续演进、针对垂直行业应用的增强、多接入增强以及人工智能方面增强,是一个适应多种应用场景的SA版本。

5GC系统架构的持续演进

系统架构方面增加了I-SMF,解决了用户移动出当前SMF服务区时,如何保证业务连续性的问题。流程方面增加了I-SMF插入、修改和删除过程,以及I-SMF如何建立用户面的分流路径。该功能对于国内运营商来说比较重要,能够保证用户在跨省移动时保证业务连续性。在该功能中也增强了UPF分配用户IP地址。

此外,支持5G到3G的SRVCC过程,解决了用户移出5G覆盖的时候,如何保证话音的业务连续性问题。

服务化架构进一步演进,引进SCP功能以支持非直接通信和代理网络功能的发现功能,引入NF Set和NFS Set的概念以更好地支持无状态网络架构,新增了Set之间用户上下文直接传递等过程。
研究了网络侧如何保存终端的无线能力,终端每次接入只需带相关能力标识,网络根据能力标识获得终端无线能力,从而提高空口传输效率。

定义了5GC定位网络架构,新增GMLC等网络功能以支持商业定位业务,在流程上面基本和EPC支持的定位流程对齐,同时新增了部分位置信息能力开放等5GC特有的流程。

其他方面的增强包括IAB节点授权,允许IMS调用5GC的服务化接口,定义了UDM和HSS之间服务化接口,增强应用和网络协商合适的策略进行背景数据传输,以及一些小功能的增强,比如DNN替换、DC场景下上报辅助基站的小区信息等。

增加对垂直行业的支持

为了支持高可靠通信,5GC采用双PDU会话机制,可靠性处理由应用层协议保障;定义了通信QoS检测机制,使得应用能够感知底层的通信质量;ULCL之间增加隧道保证MEC业务的连续性。
增强5GC支持NB IoT和eMTC接入,使得5GC支持的CIoT功能基本和EPC对齐。

针对垂直行业从下面三个方面进行增强:定义了非公开网络NPN的接入控制机制以及NPN网络和运营商公网互通;定义三种5G-LAN的组内通信机制;定义时延敏感网络TSN机制以支持确定性时延需求。

定义了基于5GC的全新V2X架构、通过Uu或者PC5的V2X通信。在PC5接口上支持单播、广播和组播三种方式,PC5 QoS方面支持基于QoS flow的QoS控制,Uu口QoS方面网络允许下发多个QoS profile给基站,基站根据实际情况选择合适的QoS profile进行控制。

多接入功能增强

5GC新增支持可信非3GPP网络接入,终端通过TNGF接入统一的5GC。5GC新增支持有线网络接入,有线网络包括BBF有线接入和CableLAB有线接入。3GPP正在和标准组织BBF紧密合作,在网络架构、QoS模型、IP地址分配、用户标识、IPTV业务等关键技术达成一致,统一的5GC核心网标准逐步成熟。

人工智能方面的增强

标准研究了人工智能的场景,梳理了需要分析的需求和数据。NWDAF(网络数据分析功能)利用从网络功能、OAM和应用层收集的数据,采用人工智能技术进行分析,以生成需要的数据。网络内部和外部应用可以调用NWDAF提供的服务。同时也增强了部分控制面网络功能的能力开放接口,使得NWDAF能够从这些网络功能获取用户相关的网络数据。

中兴通讯持续加强5G标准化投入

中兴通讯积极参与5G技术研究和标准制定,为Rel-16阶段2版本的按时完成做出了积极贡献,在Rel-16牵头了网络切片增强和多接入两个课题。

网络切片是5GC的关键技术之一,中兴通讯在Rel-15牵头了网络切片相关的技术研讨,在Rel-16牵头立项网络切片增强课题。Rel-16关于网络切片的增强主要标准化了两部分:一是在注册过程中,增加切片对终端的认证过程;二是在4G到5G切换时,对切换和注册流程进行增强以使得5G侧能够选到正确的网络切片。

Rel-15 5GC已经支持3GPP接入和非3GPP接入,Rel-16还支持了固定接入。如何将数据流按需在这些接入迁移、引导和分流,是一个要解决的关键问题。中兴通讯在Rel-16牵头ATSSS课题立项,定义多接入PDU会话类型和相关会话流程,支持多接入PDU会话的流量在3GPP接入和非3GPP接入之间根据ATSSS规则进行数据流在两个接入系统之间的steering、switching和splitting,采用用户面协议PMF进行接入系统的性能测量。

同时,中兴通讯正牵头这两个课题阶段3标准化工作,预计2020年3月完成。

此外,3GPP已经启动了Rel-17项目,讨论并通过了近30个立项。2019年9月SA#85次会议经过第一轮优先级讨论,明确了11个课题会包含在Rel-17内,7个课题可能包含在Rel-17内。2019年12月SA#86次会议继续讨论这7个课题是否包含在Rel-17内,同时每个课题研究内容也会进行删减。从目前通过的研究内容来看,Rel-17一方面会对现有架构和功能继续增强和完善,另一方面也会新增一些功能,比如MBMS的支持、网络切片增强、边缘计算增强、近距离通信增强等,满足新场景下的新需求。中兴通讯将持续加强5G标准化投入,推动5G商业化进程。

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