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异网漫游,真的可以一号通吃?

2023-08-09 14:07:05    来源:与非网

在移动通信系统中,终端用户总是在不断的移动当中,随着现代交通工具的发展,满世界跑的“空中飞人”也屡见不鲜。


【资料图】

当用户移动到了归属运营商覆盖范围以外的区域,设备就“无服务”了。

但是从用户角度来说,肯定是希望去到哪里都能“有5G信号”,既保证业务使用的连续性,又保证用户体验。

如果用户可以跨运营商,借用另一个信号已覆盖的运营商的网络来使用业务,是不是就皆大欢喜了?这种跨运营商借网的情况真的可行吗?

答案是肯定的。

如果是跨国场景,这种功能叫做国际漫游,已经实现。

如果是在国内跨运营商,这种功能的名字叫做,异网漫游

国际漫游和异网漫游就是漫游功能在不同场景下的应用。今天,我们就来聊聊这个异网漫游。

异网漫游的概念

异网漫游是5G SA网络的专属功能。在5G SA(独立组网)方式下,与特定运营商签约的5G用户可以通过漫游方式接入拜访地运营商的5G网络使用5G业务。

举例来说,当归属运营商A的用户在国内移动到一个运营商A的5G网络未覆盖的地方,此时,用户无法继续使用5G业务。

恰好运营商B在此处有5G网络覆盖,此时该用户可以接入运营商B的5G网络继续使用5G业务。

这就意味着,用户只需要一张卡,就可以使用多家运营商的5G网络!

简直是一卡在手,天下我有!

接下来,我们将从漫游架构、组网架构、组网约束三个方面来聊一下异网漫游。

漫游架构

中兴通讯提供的异网漫游解决方案,是以3GPP协议定义的5G国际漫游为基础进行设计的。

3GPP协议定义的5G国际漫游架构分为HomeRouted架构和LocalBreakout架构,二者的主要区别是,HomeRouted架构的会话锚点由归属地运营商提供,而LocalBreakout架构的会话锚点由拜访地运营商提供。

HomeRouted架构和LocalBreakOut架构示意图如下。

在这两种架构中,中兴通讯选择了HomeRouted漫游架构(漫游用户的会话锚点由归属地运营商提供),为什么要选择这种漫游架构呢?我们来辨析一下~

HomeRouted架构和LocalBreakOut架构说明如下。

对于运营商而言,从保护资产的角度出发,在计费、对账方面的准确性要求将更高,此时,HomeRouted架构会是更好的选择。

组网架构

由于各运营商对各自网络的规划不同,运营商之间的对接组网方式一般都是异网间SEPP非对等组网。非对等是指两个运营商在相同的地区范围内对SEPP的部署规划不同。

首先,我们要了解一下SEPP是什么?

在异网漫游场景下,拜访地运营商的NF(Network Funtion,网络功能)和归属地运营商的NF属于不同的运营商,不同运营商的NF需要通过SEPP才能进行交互。

5G核心网中的SEPP如下所示。

SEPP(Security Edge Protection Proxy,安全边缘保护代理)是不同运营商5G SA网络之间的互通转接点,作为运营商核心网控制面之间的边界网关,用于转接异网漫游场景中的HTTP信令,所有跨运营商的信息传输均需要通过SEPP进行处理和转发。在5G系统中引入SEPP,可以实现跨PLMN间NF交互流程的信令汇聚、拓扑隐藏和安全防护。

举个栗子

两座城池间,除了民间往来(用户面),还有官方外交往来(控制面)。对于官方交往,外交官作为本城的官方信息发言人,统一对外进行信息传递。SEPP就是这个外交官,所有跨运营商的信息都需要经过SEPP进行处理和发送。

接下来看看异网漫游的组网架构示例吧~

异网间SEPP非对等组网示例如下所示。

术语解释:I-NRF:Intermediate Network Repository Function,中间NRF,作为关口局NRF,用于和其他PLMN的NRF/NF进行通信,负责异网漫游互通,隐藏网内拓扑,简化组网对接。L-NRF:Local Network Repository Function,本地NRF,直接与NF交互。

对于NRF功能的详细介绍,可以参考5G图文《服务化的5GC,由谁来控制?》

组网说明

增加了SEPP、I-NRF和L-NRF后,组网难度有所提升,下面我们来对组网图进行简化拆解,大致了解一下运营商内部的网络功能如何部署,以及各运营商之间的网络功能之间如何实现互连互通。

运营商内部的部署情况

A运营商按2个节点,每个节点部署1对SEPP及1对I-NRF,如下图所示。

B运营商按1个大区(对应A运营商的两个节点),大区中的每个省份部署1对SEPP,但是仅在一个省份部署1对I-NRF,如下图所示,本图仅展示了A,B两个省份作为示例。

A运营商每一节点的SEPP仅与本节点管辖省份的5GC、I-NRF对接,不与跨节点省份的5GC网元、I-NRF对接,如下图所示。

B运营商每一个省份的SEPP仅与本省份5GC、I-NRF对接,不与跨省份的5GC网元、I-NRF对接,如下图所示。

每个I-NRF和该运营商网内所有L-NRF对接,如下图所示。

运营商之间的部署情况

B运营商的SEPP以负荷分担方式向A运营商的2对SEPP发送消息,如下图所示。

A运营商的SEPP发往B运营商的消息分为如下两种情况:

服务发现消息直接发送到B运营商中有I-NRF的省份的SEPP,如下图所示。

5GC业务消息按照B运营商的省份信息直接发送到B运营商对应省份的SEPP。

各运营商可能在相同的地区范围内规划的SEPP及I-NRF的数量不同,因此,该对接组网可以适配不同运营商的规划策略

组网约束

相比5G国际漫游,异网漫游有如下组网约束:

拜访网络在空口广播新的共享专用网号

由于现网运营商的USIM卡可能已将其他运营商的网号PLMN(MCC+MNC的组合)添加为禁用网号,所以,需要拜访网络运营商为其他运营商的用户设置独立共享专用网号,以供其他运营商用户异网漫游接入时使用。

举个例子,拜访网络为运营商A,运营商A的无线网络会在空口广播它自己的网号PLMN1,此时,运营商A的用户可以使用PLMN1接入网络。

当运营商B的用户需要接入运营商A的网络进行异网漫游时,由于运营商B已将PLMN1添加为禁用网号,因此运营商B的用户无法使用PLMN1接入运营商A的网络 。同理,运营商C的用户也无法使用PLMN1接入运营商A的网络。

在异网漫游场景下,运营商A除了广播PLMN1,同时广播共享专用网号PLMN12(针对运营商B)和PLMN13(针对运营商C);这样,当运营商B的用户需要接入运营商A的网络进行异网漫游时,使用PLMN12进行接入;运营商C的用户需要接入运营商A的网络进行异网漫游时,使用PLMN13进行接入。

异网漫游用户语音业务只支持通过VoNR(5G语音)方式进行,不支持通过EPS Fallback(语音回落到4G)方式进行

由于4G网络不支持异网漫游功能,即用户无法访问4G拜访网络,因此,当用户在拜访网络无法使用VoNR方式进行语音业务时,无法回落到4G拜访网络,只能回落到4G归属网络。而4G归属网络和5G拜访网络间不提供跨PLMN的N26接口互连(对现网4G网络改动较大),因此用户无法使用EPS Fallback方式进行语音业务。

综上所述,若终端未开启VoNR语音,则该用户无法使用异网漫游功能。

2023年1月,工信部公开征集对《5G核心网异网漫游安全防护及检测要求》等719项行业标准、10项行业标准外文版和104项推荐性国家标准计划项目的意见。

这意味着,对行业有着重大变革意义的异网漫游已经汹涌而来、势不可挡。

对于个人而言,异网漫游可以让用户不论在何地都能使用移动通信网络;对于运营商而言,异网漫游可以降低建网成本,扩大网络覆盖。

未来,异网漫游一定能够推动5G网络全面发展,使我们的网络应用更加便捷。

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