中兴通讯SBA+SBA向eSBA演进之路
中兴通讯|陈亚权 刘西亮 方琰崴
SBA向eSBA演进是必然趋势，中兴通讯领先的SBA+解决方案为SBA向eSBA的平滑演进提供了方向。
在3GPP R15版本中，SBA（Servicebased Architecture，服务化架构）作为5G的基础网络架构，极大地推动了CT向IT微服务的转变。随着运营商与设备商大范围的测试和试商用5G，SBA的成熟度越来越高。SBA架构的引入将电信设备从过去的网元及网元间高耦合模式，变为网元功能服务化及服务间轻量级交互协议的低耦合模式，使得5G网络成为一个灵活、可编辑、易上线、按需部署的网络。
5G网络面向全场景、全行业应用，业务和功能需求越来越多样化，这对网络的可靠性要求也越来越高。网络功能如何解耦、网络如何高效通信、UPF（User Plane Function，用户面功能）分布式部署带来的业务连续性等问题都需要基于SBA架构进行持续演进和发展，因此3GPP在R16 eSBA（enhanced SBA）中提出了25种假设场景及其可能的解决方案。
实验组患者的治护理满意度、疾病相关知识知晓率显著的高于对照组;实验组的并发症发生率、住院时间显著的低于对照组,数据差异显著,具备统计学意义(P<0.05),详情见表1。
对于SBA如何向eSBA平滑演进、如何保护已有SBA架构网络建设投资等问题，eSBA中并未给出详细的演进方案。为此，中兴通讯创新性地提出了SBA+的解决方案，这种新的解决思路和方法极大地方便了SBA向eSBA演进。
SBA+解决方案可依托SBA架构对网络功能服务进行逻辑划分，提取网络功能服务（NFS）有状态部分，并对有状态部分做特殊可靠性处理。网络功能服务无状态部分代表了该网络功能服务对外表现为无状态。进而实现了网络功能服务秒级弹缩，按需弹缩，更加方便业务的发展。
R15 SBA的挑战
SBA包括了网络功能服务化NFS(Network Function Service，网络功能服务)和基于服务的接口SBI(Serial Based Interface，基于业务的接口)两大元素。NFS将传统网元的功能以软件的方式定义为若干个网络功能服务，网络功能间的通信与交互通过服务调用的方式实现。
SBI主要指控制面网络功能服务之间通过HTTP通信，可以被经过授权的网络功能灵活调用。
2016年，日间手术开展后，同样手术，患者半年等待时长缩短为不足一月；原暑假一月每天只能开展十台的手术，现一天可开展三十台。
SBA在网络功能服务化和SBI基础上，通过存储和计算的分离，即逻辑上独立出来非结构化数据服务功能（UDSF）和结构化数据服务功能（UDR），从而实现了无状态NF。同时通过CUPS实现控制面和转发面分离，将对网络协议功能强依赖的转发面UPF从网络中分离出来，实现更为灵活的部署，满足不同应用场景需求，如图1所示。
2.曾参有一则很著名的小故事。曾参的妻子准备上集市去，孩子哭闹着也要跟去。妻子便哄孩子说，听话的话，晚上就有猪肉吃。曾参知道后，磨刀准备杀猪，妻子忙制止他。曾参说：“你不可以与儿子开玩笑。他什么都不懂，只会学习父母，听从父母的教导。如果你欺骗他，这就是在教他欺骗人。母亲欺骗儿子，儿子就会不相信母亲，这不是正确的教育方法。”
针对AMF、SMF、UDM等3GPP定义的网络功能进行重构，将链路管理、功能发现等功能分拆并作为单独服务，以通用服务来为其他网络功能提供服务，即业务逻辑和通用逻辑功能分离。
图 1 3GPP 建议的5G SBA架构图（TS 23.501 R15）
一是对无状态网络功能的解析，当前还有很多NF存在业务逻辑和接口的绑定问题，导致不能做到真正的无状态，如AMF（Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能）无状态受限NR连接。
3）虽然环湖地区已经打响了生态旅游的旗号，但是宣传工作不尽人意，调查问卷了解到7%的游客没有接触到政府部门有关生态旅游的宣传。当地居民对生态旅游的理解只停留在口号上，不付诸实践，部分居民表示并未参与宣传中所谓的生态旅游活动。多数人未认识到生态旅游的重要性，环湖地区生态旅游观念未深入人心。在面对当地居民的经济生活发展需求、生态环境保护以及环湖地区旅游发展等矛盾时，兼顾各方利益的治理措施更显匮乏。在处理当地居民原生态生活习俗与游客旅游体验的关系时，目前管理者尚无行之有效的措施。
2018年12月，3GPP正式发布了R16第一版eSBA构想，针对SBA可能面临的7种典型事件，提出了25个解决方案，诸如如何对SF以及NF进行功能重组等，而对如何从SBA向eSBA演进并未给出详细建议，因此解决从SBA到eSBA的演进将会有力推动SBA向更加灵活、可靠的eSBA平滑演进。
三是网络功能NF提供的网络功能服务NFS的细分问题，如SMF中PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）Session既包含会话处理又包含PCC部分处理。
四是CUPS控制面和转发面分离，对于C面和U面的组合以及容灾处理，在配置简化、运维开通上，依然有很多挑战。
这些挑战对发挥SBA的低耦合、高灵活性能有着重大的影响。同时，这些挑战也为R16 eSBA的设计提供了解决问题的方向。
R16 eSBA的设计
二是各个NF中的通用功能和专有功能的切割问题，即如何让NF做到更加纯粹。
图2 3GPP eSBA分布式服务框架（TS 23.742 R16）
以eSBA分布式服务框架设计为例，将业务和框架解耦，业务拆分成业务逻辑和框架代理，框架进行功能重构，把业务发现、注册、认证、路由控制等功能作为框架的基本功能，通过框架代理为所有业务服务（见图2）。
eSBA还要对网络功能NF提供的网络功能服务NFS做更详细的模块化细分。以AMF为例，在R15中，AMF包括Communication、EventExposure、Location和MT（Mobile Termination）4种网络功能服务，未来为了能更好地为UE管理好N2连接，需要新增N2网络功能服务，而这个服务就是从AMF中再次细分出来的。
SBA+创新方案助力SBA向eSBA平滑演进
以AMF为例，将与(R)AN交互的N2接口及与MME交互的N26接口的链路处理部分剥离出来，并且这部分链路处理模块还可以被SMF共用，让AMF专注于处理接入相关的业务逻辑。
● 网络功能无状态重构
在高校经济管理教学过程里，在校企合作模式的前提下充分掌握企业所需要人才方向，根据依据定制出符合企业所需人才培养方案，校企合作模式下校企双方通过相应方式在企业建设实习基地，企业定期提供实习场所、实习机会，高校定期将优秀毕业生安排到企业工作，这种模式将学校与企业紧密结合，学生的实习成果可以帮助解决企业一些实际问题，在创造企业效益的前提下，学校降低了教育成本。学生通过实习能够更熟练的运用所学知识，也解决了学生自身就业问题。经济学管理教学中运用校企合作模式能够更好的了解企业所需人才类型，进一步根据企业需求制定有针对性的专业人才。
● 网络功能服务实现业务逻辑和接口细分
但在SBA推动了5GC重大变革的同时也带来了新的挑战。
中兴通讯率先在行业提出SBA+解决方案（见图3），铺平SBA向eSBA演进之路。
经过网络功能重构后，业务逻辑专注于处理业务，当需要网络功能间通信时，再向通用服务发出请求，通用服务再进行响应。通用服务共享给其他网络功能使用后，也将大大提升模块利用率。重构之后，业务逻辑和通用功能都达到了轻量化，系统的弹缩也可以更加灵活。
● 网络功能服务按照功能特性内聚细分
要满足eSBA的演进要求，还需要对网络功能服务进一步内聚，将具有独立特性、功能的模块抽象出来，成为新的NFS。
图3 中兴通讯SBA+网络架构
以SMF为例，根据3GPP R15的定义，SMF包括两种服务：PDUSession和Event Expo sure。中兴通讯将PDUSession根据其功能特点进行了再次细分，拆分为IPM（IP Management，IP管理）、UPM（User Management，用户管理）、PDU Session-C和PDUSession-PCC，根据不同场景、不同需求运行不同的服务。
细分让网络功能的重组更加精细化，也为网络功能的重组提供了更多的可能，而且，细分的最终目的依然是让网络更加灵活。
踝关节骨折是临床中常见骨折，发生后给患者造成极大的痛苦，其生活、工作、学习也受到一定的影响[3-4]。外科手术是主要的治疗方案，本研究结果显示，针对踝关节骨折脱位患者实施外科手术，应实施急诊手术治疗，其可有效缩短手术时间、骨折愈合时间、住院时间，且AOFAS评分更高，与择期手术效果比较，优势明显，故值得推广。
● CUPS控制转发优化
在4G网络里，为提高媒体面转发效率、降低时延、提高带宽、增强容灾能力，将SAE-GW分离成 GW-C和GW-U。但在5G网络中，由于媒体面UPF已经是一个单独基于SBA的网络功能，可以通过N4接口、SMF灵活部署，UPF可以下沉到MEC。
但是SBA存在C面和U面由于配置复杂而导致开通复杂的问题，中兴通讯通过更加科学地灵活简化配置C面和U面，使得SMF和UPF可以进行1∶1、1∶M、M∶1、M∶N等各种复杂场景下的配置，大大提高了CUPS的容灾能力，也缩短了系统开通的时间，为SBA向eSBA高可靠容灾场景的演进打下基础。
总体看来，虽然3GPP R16中eSBA的解决方案还有很多需要进一步讨论，但是SBA向eSBA演进是必经之路，而中兴通讯领先的SBA+解决方案为SBA向eSBA的平滑演进提供了方向。
2160年6月1日，也就是国际儿童节这一天，帕帕少年儿童独立共和国正式宣告成立，帕帕国第一任总统是来自南非的一位14岁黑人少年约翰逊。“六·一”成了帕帕国的国庆节。
编辑｜孟月 mengyue@bjxintong.com.cn