在信息技术中5G论文_李鑫

在信息技术中5G论文_李鑫

中国移动通信集团黑龙江有限公司

摘要:通过对未来5G网络中网元及网络设备的分析研究,对防火墙,路由器,网管交换机以及上网,语音,VOLTE等设备及网络拓扑的组成等深入体会,对日常维护生产过程中的故障,问题进行处理,对网络进行优化调整,对生产生活具有指导作用。

关键词:5G,NFV,下一代通信技术,核心网领域,升级,信令,媒体。

在全球5G浪潮的推动下,作为5G技术最前沿的核心网首当其冲,肩负起最重要的使命。核心网演进的主要技术为NFV,其中的NSA作为向SA演进为最终版本奠定了坚实的基础。

首先,用户迁移方案-不换卡、不换号融合演进支持。

5G标准分为两个阶段,R15主要聚焦eMBB,R16满足所有场景(eMBB/uRLLC/mMTC)

场景一:逐号段割接实现用户平滑迁移

主要改造点:

1、部署融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF,同时提供传统的4/5G的业务能力,以及5G的接口;DRA支持单用户路由能力。

2、营帐同时对接传统BE和NG BE,当用户迁移至5G时,营帐完成在传统BE销户、在NG BE开户和同步路由信息到DRA的事务处理。

3、信 令 同时对接传统的 HSS/PCRF 和HSS+UDM/PCRF+PCF,根据单用户路由数据进行信令路由。

4、随 着 5G 业务的发展,云 化 融 合HSS+UDM/PCRF+PCF逐渐扩容接管传统PCRF和HSS业务。ATCA退网。

方案二:融合升级实现用户平滑迁移

主要改造点:

1、部署融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF,同时提供传统的4/5G的业务能力,以及5G的接口;与传统的HSS和PCRF组Pool,对外屏蔽业务差异。逐步将5G用户自动迁移到融合设备。

2、营帐统一接入NG BE,业务发放时,NG BE自动识别用户归属的ATCA BE/NG BE进行消息分发。

3、信令统一接入融合HSS+UDM/PCRF+PCF,融合设备自动进行路由分发处理,对端无感知。

4、随 着 5G 业 务 的 发 展,云 化 融 合HSS+UDM/PCRF+PCF逐渐扩容接管传统PCRF和HSS业务。ATCA退网。

方案三:一次性割接至融合设备

主要改造点:

1、新建云化融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF。同时提供传统的4/5G的业务能力,以及5G的接口;传统PCRF和HSS一次性割接到融合设备。

- 用户静态数据割接到融合设备;

- 营帐切换到NG BE;

- 信令切换到融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF。

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2、ATCA HSS和ATCA PCRF设备退网;

切片部署方案-可共享可独占,按需选择NSA or SA 选择总结-5G建设初期按需部署NSA快速商用,后期演进SA对比 NSA SA商用成熟度 高 低(协议冻结晚,架构变化大)部署速度 快 慢组网架构 4G+5G协同 5G独立组网业务能力 eMBB eMBB、URLLC、mMTCNR连续覆盖必要性 必要性低 必要性高速率 5G速率 5G速率语音方案 2G回落/VoLTE VoLTE/VONR核心网 利旧EPC 新建5G new coreLTE NREPCS14G手机 5G手机双连接LTE NR NEW CORES1NSA组网 SA组网4G手机。

网络集成19年1月~3月 19年4月~6月 19年7月 19年8月 19年9月 19年10月项目关键里程碑设计—2大领域、4个关键里程碑测试验证(全国范围)技术规范,建设方案制定完成数通,承载及周边系统改造完成资源池招标、设备采购完成 资源池建设完成工具适配,资源池调测。

Top风险:入网证分布式存储部署I层资源分配完成 VNF资源分配完成业务联调工单发布完成本局调测 系统联调割接工 割接入网 单发布运维支撑业务开通穿越NFVO+运维测试运维、计费、开通等业务支撑系统适配开发

★ 硬件验收

★ 资源池Ready

★ 网络Ready

★ 业务Ready

规范 / 运维流程、开通流程、角色分工

全国采取大区制建设及维护模式:

NFV云化核心网大区建设方案:

大区由大区内资源池建设-业务区规划:逻辑分离VS逻辑集中

大区间容灾方案

方式1:大区间负荷分担

方式2:大区间温备

方式3:大区间冷备

①事故影响大:一个大区下挂多省业务,用户数成倍增加,5G大区的核心网设备一旦故障,至少二级事故,甚至一级②省际承载网风险大:原来如省际承载网故障,只影响出省业务,大区制后,一旦省际承载网故障,相当于本省业务全部中断③蝴蝶效应:原来出现某省VoLTE出现一根光纤频繁闪断引发二级事故,大区制后,任何一省业务出现类似频繁闪断、环回等异常时,就可能产生连锁反映,导致信令风暴殃及整个大区业务受损大区维护 A省 B省 C省大区AS-IS及TO-BE告警。

 两地多中心:确保5G核心网两地多中心DC建设,并进行容灾检查和倒换验证,保证大区内自动容灾,大区间手动脚本容灾。部署一键式容灾切换工具,实现一键式容灾倒换

关键路径保护:各省到大区的传输和承载网路径和网元,必须建设部署地理双平面容灾保护,重点监控其容量状态,及时预警扩容处理 信令风暴:整理在5G场景下的信令风暴方案,进行信令风暴场景化预案演练,必要时通过定向流控或隔离,确保大区整体业务可用①②③大区制网络安全保障挑战大区制网络安全应对方案分 A省 B省 C省省维护大区制:构建两地多中心容灾,部署关键路径保护和信令风暴。

主要变化,运维复杂度 主要变化事故恢复,三层解耦下跨层多厂家协同,承载路径长网元多,业务故障难定位,涉及垂直行业,基于差异化的服务恢复困难故障处理,云化跨层、信息采集对象多,时间长,NSA需要4/5G联合定位,引入微服务架构,服务节点多,定界定位难,切片引入后感知体验问题定界定位难主动运维容量评估.增加评估的资源变多(I 层),硬件和软件无固定关联关系,支持容量评估预估重大保障,保障能力补齐5G NSA场景,垂直行业的各种差异化业务趋势预测难,低时延等业务SLA要求高巡检,工具化+精准巡检网络变更升级,云化部署,解耦性不足导致联动升级,升级操作周期长次数多,支持灰度升级,步骤简单,周期长但升级间灵活扩缩容,弹性扩缩容能力不成熟,整体持平,核心网云化后支持弹性扩缩容硬件更换,当前 IT硬件不支持即插即用,更换步骤多,时间长,资源足够下硬件可批量更换业务割接,能力补齐之后与4G持平,核心网服务化结构支持网元自动注册自动发现,简化对接数据配置,操作步骤简化5G对维护业务整体影响:事故恢复和故障处理难度增加,网络变更会趋向。

参考文献:

1.《中国移动业务故障处理流程》

2.《中国移动集团数据业务及局数据规范》

3.《IP数通设备技术与测试》

4.《中国移动网络割接管理办法》

论文作者:李鑫

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/29

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