5G核心网部署演进方案.ppt

,ZTE 5G核心网部署演进方案,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,3GPP 5G标准进展,Release 14 （TR）,Release 15 （Phase 1）,Release 16 （Phase 2）,5G Evolution,Release 14 (TR),Release 15 （Phase 1）,Release 16 （Phase 2）,5G Evolution,R15-Stage1,Stage 3 completion for Non-standalone 5G-NR(Option 3),Stage 3 completion for Standalone 5G-NR (Option2),R15-Stage2,R15-Stage3,requirements definition,General technical implementation scheme,interface definition,Option 3 比option 2 早6个月,5G网络演进概览,挑战： 市场驱动力 产业链成熟度 场景选择和部署策略 影响因素： 标准完善性 业务继承 (语音、数据、定位、短信)和网络改造代价,挑战： 新业务部署 终端兼容性 影响因素 业务一致性及互操作,挑战： 业务生态圈 新运营模式,5G引入过程是一个持续的业务创新过程,5G 核心网演进建议,5G引入阶段,4G和5G并存阶段,5G为主阶段,目标网络：Common Core,云平台,NG Core-C,Legacy Core-C,Unified U-Plane,Common,Management,NF Service仓库,Combo eMBB 切片,NB-IoT 切片,Fixed Access-C,Cloud-Native 技术为基础,mMTC 切片,Gb/Iu,NG2 NG3,NR,NG2 NG3,evolved eNB,切片实现 多网共存和隔离,一张网络 支持多种接入,NR,S1-U,URLLC 切片,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,5G 部署场景,EPC,LTE,NR,Option 3: Non-Standalone, LTE assisted,EPC,LTE,NR,Option 3a: Non-Standalone, LTE assisted,Option 4: Non-Standalone, NR assisted,5GC,eLTE,NR,5GC,eLTE,NR,Option 4a: Non-Standalone, NR assisted,Option 7: Non-Standalone, LTE assisted,5GC,eLTE,NR,5GC,eLTE,NR,Option 7a: Non-Standalone, LTE assisted,5GC,NR,Option 2: Standalone NR, 5GC connected,eLTE,Option 5: Standalone LTE,Rel-15,5GC connected,5GC,EPC,LTE,NR,Option 3x: Non-Standalone, LTE assisted,5GC,eLTE,NR,Option 7x: Non-Standalone, LTE assisted,UE,LTE,EPC,NR,S1-C S1-U,Option3/3a/3x,NAS,对核心网的需求： 支持双连接架构 QoS 扩展支持4/5G接入 支持新RAT类型用于差异化策略 终端要求： 双连接 仅支持4G的NAS协议,UE,NR,5GC,eLTE,N1,N3 N2,Option4/4a,对核心网的需求： 全新5G Core功能 支持双连接架构 终端要求： 双连接 仅支持5G的N1接口协议,UE,eLTE,5GC,NR,N1,N3 N2,Option7/7a/7x,对核心网的需求： 全新5G Core功能 支持双连接架构 终端要求： 双连接 仅支持5G的N1接口协议,5G部署场景非独立模式,UE,NR,5GC,UE,eLTE,5GC,N1,N1,N2/N3,N2/N3,对核心网的需求： 全新5G Core功能 支持与4G互操作 终端要求： 5G Only 考虑到4G/5G业务连续性，终端也会支持LTE制式,对核心网的需求： 全新5G Core功能 支持与4G互操作 终端要求： eLTE+5G NAS 考虑到4G/5G业务连续性，终端也会支持LTE制式,Option5,Option2,5G部署场景独立模式,部署选项选择考虑,从核心网角度, ZTE 推荐: Option 2 和 Option3 作为初始阶段的选项,现有网络是否是虚拟化的？ 现有网络是否将进行虚拟化演进？ 现有网路是否具备IOT能力？ 除了eMBB外，还有那些新业务需要引入5G部署？,引入5G的主要考虑点,2,对现网业务少影响,3,快速引入新业务,4,低 TCO,5,简化网络,引入5G的特殊考虑点,场景A(Option 3),场景 B(Option 2),从核心网观点两种引入5G的场景,1,频谱资源,LTE,EPC,NR,NR,NGC,运营商对于引入5G的考虑,5G时代核心网部署策略,EPC-NSA 试点:5GC场景,5G热点覆盖 及试点,Cloud Native电信资源池 部署CUPS,网络 云原生演进,早期5G部署&NFV,5GC 核心网 &VoNR 切片网络,核心网演进 5GC时代,5GC商用,多接入融合 创新5G生态系统,EPC和5GC网络融合,融合核心网,Option 4/4a、5、7/7a/7x涉及无线改造, 运营商可以依据无线情况选择和拟定部署策略。,&,5G部署场景总体演进线路,vEPC,pEPC,5GC,N26,NR,LTE,Common Core,LTE,NR,eLTE,UMTS,LTE,LTE,LTE,vEPC,NR,NR,NR,NR,NR,NR,eLTE,eLTE,eLTE,eLTE,线路 A step1,路线 B step1,线路 A step2,线路A step3,路线 B step2,基于cloud native 的vEPC-NSA部署，支持向5GC演进。 快速开展5G业务，但是在初始阶段仅实现部分5G特性。,线路A,初始阶段引入5GC，可部署完整的5G特性。 初期对现网更少影响。,线路B,EPC,LTE,5GC,NR,NR,eLTE,eLTE,N26,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,pEPC,vEPC,vEPC,NGC,Nx,Option1, 3,Option1, 3,Option2, 4, 5, 7,虚拟化是建设5G的关键步骤,最大化资源利用率 更强的可伸缩性 更高的可靠性 自动编排 多租户 可扩展 故障隔离 自适应编排 跨DC支持分布式用户面 ,LTE,NR,LTE,NR,NR,eLTE,eLTE,NR,LTE,Option1,核心网演进线路A,Common EPC & NGC,Option1, 2, 3, 4, 5, 7,LTE,NR,NR,eLTE,eLTE,NR,GPRS UMTS,线路A：step1 可选方案一（vEPC核心网替换）,Cloud Native vEPC-NSA,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,MME,SGW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,Data Network,新建虚拟化基础架构。 现网EPC逐步割接到vEPC网络。 部署CUPS。 基于此架构可以部署Option 3/3a/3x场景。,优势： 共用IMS网络提供成熟VoLTE方案提供语音服务。 无线不需要通过DCN类技术区分接入现有网络还是5G EPC网络。网络结构简洁，便于维护。 基于CUPS的技术同时有利于LTE接入的用户面对应用就近接入，以及减少用户面时延。,PGW,SGW-C,S-GW-U,线路A：step1 可选方案二（基于现网EPC分步实现Option3),LTE,NR,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,传统pEPC,4/5G网络,P-GW,MME,S-GW,PCRF,HSS,P-GW,方案策略： 1. 本方案为线路A-1的分步实施方案。第一步先基于现网pEPC升级支持Option3/3a/3x，第二步再演进至vEPC。 2. 适用于运营商暂时无法部署vEPC核心网，希望基于现有网络快速部署Option3/3a/3x系列部署，且现网EPC具备升级支持Option3的能力的场景。,优势： 可在早期部署阶段重用现有4G EPC核心网；减少投资。 共用IMS网络提供成熟VoLTE方案提供语音服务。,基于现有pEPC网络 改造支持5G接入,Cloud Native vEPC-NSA,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,线路A：step1 可选方案三(部分基于现网EPC),优势： 可重用现网HSS、PCRF、S/P-GW为4G用户服务,P-GW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,LTE,NR,pEPC（4G用户）,vEPC（5G用户+公用MME）,S-GW,P-GW,HSS,PCRF,DRA /SLF,vHSS,Provisioning,Cloud Native vEPC-NSA,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,MME,SGW,PCRF,HSS,LTE,pEPC,PGW,vMME,vMME,S-GW-U,SGW-C,PCEF,vPCRF,DRA/SLF,vHSS,HSS,vMME,PCRF,5G用户请求,4G用户请求,vMME,vSGW,vPGW,PGW,SGW,5G用户,4G用户,线路A：step1 可选方案四（DCN并存方案，HSS&PCRF割接),要求现网LTE和pEPC网元升级支持DCN。 鉴于用户签约5G业务是离散用户行为，建议签约类网元（HSS&PCRF）统一迁移至vEPC。,优势： 共用IMS网络提供成熟VoLTE方案提供语音服务。 未签约5G用户继续使用原有的pEPC的MME，SAE-GW提供服务。有益于平滑迁移，节省初期投入。,vMME,P-GW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,Data Network,传统pEPC,vEPC-NSA DCN,4G DCN,MME,S-GW,P-GW,P-GW,.,.,线路A：step2 vEPC叠加5GC核心网,vMME,PGW-C & SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Data Network,cloud native 5GC+vEPC-NSA,部署5GC网络 部署5GC与EPC互操作 鉴于互操作的要求，部分EPC网元和5GC NF实现融合部署（vHSS & UDM、vPCRF & PCF、PGW-C & SMF和PGW-U & UPF） 基于此架构可以新增部署基于5GC核心网的Option 2,Option 4/4a,Option 5, Option 7/7a/7x.,AMF,N26,eLTE,优势： 共用IMS网络提供语音服务。 基于虚拟化平台的资源分配和编排优势，便于叠加5GC网络。,.,.,vEPC-NAS,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,线路A：step3 全融合目标架构,Multi Access AMF,Multi Access SMF,.,.,Multi Access UPF,Multi Access PCF,Multi Access UDM,LTE,NR,Data Network,Convergent 5GC,部署策略： 基于虚拟化的全融合vEPC和5GC同时提供基于EPC的4G接入，基于EPC的5G接入，基于5GC的4G和5G接入，以及传统的2/3G。 可以支持所有5G部署Option,优势： 统一融合核心网接入所有无线制式，简化运营管理。 融合核心网可实现资源共享，4G用户向5G用户迁移时可在共享的云平台资源中天然进行资源协调。 顺应网络发展趋势，实现全虚拟化的核心网。便于基于EPC的LTE接入采用虚拟化平台上方便部署的方案，例如CUPS，以及资源网络管理、运维方面的优势。,eLTE,.,.,vMME,PGW-C & SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF&PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,cloud native 5GC+vEPC-NSA,AMF,N26,eLTE,.,.,pEPC,vEPC,Common EPC & NGC,Option1, 2, 3, 4, 5, 7,主要挑战 统一的用户和会话管理 4G和5G的内部映射 统一核心网的锚点优先顺序 收益 无缝的用户体验 最小化互操作 简化网络维护,Common EPC & NGC is ZTE 特色解决方案,Option1, 3,LTE,NR,LTE,NR,NR,eLTE,eLTE,NR,GPRS UMTS,LTE,Option1,核心网演进线路A vEPC直接演进至Common Core,线路A步骤2和步骤3合一,vEPC-NAS,vMME,PGW-C,.,.,P-GW-U,vMME,vPCRF,vMME,vHSS,LTE,NR,SGW-C,S-GW-U,Data Network,升级/割接,Multi Access AMF,Multi Access SMF,.,.,Multi Access UPF,Multi Access PCF,Multi Access UDM,LTE,NR,Convergent 5GC,eLTE,.,.,目录,5G核心网演进,5G核心网部署方案,线路A 部署方案：经vEPC-NSA演进到convergent 5GC,线路B 部署方案：直接引入5GC，实现网络融合,线路B演进方案A,pEPC,LTE,Common Core,LTE,NR,eLTE,NR/LTE,LTE,NR,NR,NR,eLTE,eLTE,5GC,NR,方案 A : NR和5G新场景部署时间紧迫 需要最少或者对于4G 无线无影响,线路B 方案 A,pEPC,LTE,线路B step1实施方案：引入5GC和4/5G互操作,PGW-C & SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF &PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Data Network,传统pEPC,5GC&互操作融合NF,AMF,N26,MME,S-GW,P-GW,eLTE,.,.,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,P-GW,优势： 可在初始阶段通过直接引入5GC实现完整的5G特性。 可重用部分pEPC网元，节省初期投入。,要求现网LTE和pEPC网元升级支持5GC和EPC互操作。 互操作需要的融合网元基于5GC虚拟化平台建设。 鉴于用户签约5G业务是离散用户行为，建议签约类网元（HSS/UDM &PCRF/PCF）统一迁移至5GC。 基于此架构可以部署Option2、4/4a、5、7/7a/7x场景。在pEPC改造的情况下也可以部署3/3a/3x场景。,线路Bstep2实施方案： 全融合目标网络,PGW-C & SMF,.,.,PGW U&UPF,vPCRF &PCF,vHSS&UDM,LTE,NR,Data Network,传统pEPC,5GC&互操作融合NF,AMF,N26,MME,S-GW,P-GW,eLTE,.,.,AMF（All Access）,SMF （All-Access）,.,.,GWU & UPF,vPCRF & PCF,vHSS & UDM,LTE,NR,Common Core,eLTE,.,.,优势：演进目标网络资源可分阶段投入。,线路B演进方案B,方案B: NR和5G新场景部署时间不紧急 现有可以满足目前运营商的业务开展,线路B 方案 B,Common Core,LTE,NR,eLTE,NR/LTE,LTE,NR,NR,NR,eLTE,eLTE,pEPC,LTE,线路B方案B实施,MME,S-GW,PCRF,HSS,Data Network,LTE,传统pEPC,P-GW,割接替换,Multi Access AMF,Multi Access SMF,.,.,Multi Access UPF,Multi Access PCF,Multi Access UDM,LTE,NR,Convergent 5GC,eLTE,.,.,谢谢！,