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5G核心网研究进展情况 马瑞涛 北京 2019.12

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5G核心网研究进展情况

马瑞涛 北京

2019.12

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目录

1、5GC标准组织

2、总体进展计划

3、3GPP R15功能

4、3GPP R16功能

5、3GPP R17功能

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5G标准组织

NGMN

GSMA

5G SA

5GAA

ONF

ETSI

IETF

SDO…

ARIB

The Association of Radio

Industries and Businesses, Japan

ATIS

The Alliance for Telecommunications

Industry Solutions, USA

CCSA

China Communications

Standards Association

ETSI

The European

Telecommunications

Standards Institute

TSDSI

Telecommunications

Standards Development

Society, India

TTC

Telecommunication

Technology Committee,

Japan

TTA

Telecommunications

Technology Association,

Korea

3GPP Partners

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3GPP标准组

TSG RANRadio Access Network

RAN WG1Radio Layer 1 spec

RAN WG2Radio Layer 2 spec

Radio Layer 3 RR spec

RAN WG3lub spec, lur spec, lu spec

UTRAN O&M requirements(Radio CN Interfaces)

RAN WG4Radio PerformanceProtocol aspects

RAN WG5Mobile Terminal

Conformance Testing

RAN WG6GSM EDGE

Radio Access Network

TSG SAService & Systems Aspects

SA WG1Services

SA WG2Architecture

SA WG3Security

SA WG4Codec & Media

SA WG5Telecom Management

SA WG6Mission-Critical Applications

TSG CTCore Network & Terminals

CT WG1MM/CC/SM (lu)

(end-to-end aspects)

CT WG3Interworking with external

networks

CT WG4MAP/GTP/BCH/SS

(protocols within the CN)

CT WG6Smart Card Application

Aspects

Project Coordination Group (PCG)

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总体进展及时间计划

Rel-17 RAN Completion (RAN2/3/4core)

Rel-17 RAN Content Def.

100%

Rel-16 RAN Completion

83 84 85 86 87 88 89 90

Release 16

2019 2020

Rel-16 Stage 2

Rel-16 Stage 3

Release 17

Rel-16 ASN.1

Rel-17 Stage 1 80%

Rel-17 Stage 2

91 92 93 94

2021

TSG#

Release 18

RAN4

ASN.1 RAN4 Perf

Rel-17 Stage 3

Rel-18 RAN Content Def(TBC)

2020年和2021年现网将主要围绕Rel15开展建网和基于Rel16标准的增强功能部署

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3GPP R15主要功能

系统架构融合数据存储

服务化架构

非3GPP接入

4G/5G互操作

基础功能注册管理

会话管理

网络共享

移动性管理

IMS支持

接入控制

会话和业务连续性

策略控制架构增强

QoS模型增强

网络切片

用户面分流

本地数据网络LADN

业务支持

语音解决方案

SMS

Rel-15阶段关注最紧急的应用案例以满足市场需求,完成5G核心网整体架构及基本功能的定义,支持eMBB业务基础特性

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R15-F1-SBA(服务化架构)

5G核心网控制面网元采用基于服务的接口进行交互,N1、N2、N3、N4、N6等接口扔采用传统的非服务化接口

支持不同接入方式(3GPP和非3GPP),针对不同的接入技术统一接口与流程

减少网元间的重叠及互相依赖性,以更灵活支持功能演进及更新,快速执行NF生命周期管理,可更快支持新功能引入与更新

UE (R)AN UPF

AF

AMF SMF

PCF UDM

DNN6

NRFNEF

N3

N2 N4

AUSF

Nausf Namf Nsmf

NpcfNnrfNnef Nudm Naf

NSSF

Nnssf 服务化架构特点:

网络功能解耦和模块化

服务化接口

网络功能按需组合和部署

NF服务独立升级,可编排

网络服务对外开放

新业务快速开通

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R15-F1-SBA(服务化架构)

UE (R)AN UPF

AF

AMF SMF

PCF UDM

DNN6

NRFNEF

N3

N2 N4

AUSF

Nausf Namf Nsmf

NpcfNnrfNnef Nudm Naf

NSSF

Nnssf

AMF PCF

UE (R)AN UPF DN

N13

N7

N3 N6

N2 N4N1

AFN5SMFN11

N9

AUSF

N8N12

UDM

N10

N14 N15

NSSF

N22

CU分离和服务化架构:

•AUSF:鉴权网络功能

•AMF:接入和移动性管理网络功能

•SMF:会话管理网络功能

•NSSF:网络切片选择功能

•NEF:能力开放网络功能

•NRF:服务注册、发现、授权等功能

•UDM:统一数据库,存放用户的签约数据等

•PCF:策略决策功能

•AF:应用功能

•UPF:用户面功能,执行用户面数据的转发等

功能

服务化架构

P2P架构

服务化接口

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R15-F2-4G/5G互操作

UPF + PGW-U

UE

N26

S5-U

S5-C

S6a

S11

N1

N4

N7

U N2 S1-U

5G RAN

AMF

S1-MME

HSS + UDM

SMF + PGW-C

N11

N3

PCF + PCRF

N15

N8

UE

SGW

MME

N10

E-UTRAN

支持与4G互通时,EPC和5GC中的HSS/UDM、PCF/PCRF、SMF/PGW、UPF/PGW-U合设。

UPF +

PGW-U

UE

N26

S5-U

S5-C

S6a

S11

N1

N4

N7

U N2 S1-U

AMF

S1-MME

HSS + UDM

SMF + PGW-C

N11

N3

HPLMN

VPLMN N24

N15

N8

UE

E-UTRAN

N10

NG-RAN

MME

SGW

v-PCF

h-PCF

非漫游架构 漫游架构-本地分流 漫游架构-回归属地

UE

N26

S8-U

S8-C

S6a

S11

N1

N4

N7

U N2

S1-U

S1-MME

HSS + UDM

N9

N3

HPLMN

VPLMN

N24

N16

N8

UE

SGW

E-UTRAN

N10

N11

N4

v-PCF

N15

AMF

N10

MME

NG-RAN RAN

h-PCF

SMF + PGW-C

UPF + PGW-U

UPF

v-SMF

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R15-F3-融合数据

• UDSF

– 动态会话数据,不标准化数据模型

– 同厂商设备间无状态化,实现云环境下动态伸缩和无损故障恢复

• UDR

– 签约数据和认证数据(HSS BE)

– 策略数据(SPR)

– 能力开放数据:用于网络内和网络外的数据共享

– 应用数据:用于应用检测数据(PFDF)和应用路由请求数据

(MEC)

• UDR存取接口定义

– 标准化Nudr接口数据模型

• 定义Data Layer,实现业务处理逻辑和状态数据的解耦。

• 从网络功能中剥离出状态数据存放在Data Layer中,使得网络功能变得无状态。

• UDSF用于保存特定的非透明数据,UDR存储签约数据,策略数据,结构化数据和应用数据。

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R15-F4-非3GPP接入

Untrusted Non-

3GPP AccessUE

N3IWF

3GPP

Access

Data Network

HPLMN

Non-3GPP

Networks

UPF

N3 N6

Y1

Y2

AMF SMF

N2

N2N4

N3

NWu

N11

N1

N1

• 目前Non-3GPP接入一般只使用非可信接入架构,例如苹果终端的VoWiFi功能。

• 新增N3IWF网元,实现非可信Non-3GPP用户的接入鉴权和用户面路由的协议映射。

• N3IWF、AMF实现的功能与3GPP AAA Server及ePDG功能类似。

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R15-F5-移动性管理

• 5G基本沿用了4G基于TA(Tracking Area,跟踪区)的移动性管理机制,最大的改变来自MM和SM分离,此外

还包括新移动性管理状态的引入,通过Mobility Pattern实现按需的移动性管理等。

MM&SM分离驱动力:One-UE Multi-slicing的业务需求和模型。

解耦:AMF不感知、不处理会话管理操作。

NAS终结:AMF作为唯一的NAS终结点,处理NAS安全,路由分发UE消息(SM消息和SMS短消息)。

RAN

Slice #1

UP

UDM

Group C

Slice #2

UP

Common CP(e.g. AMF&SMF)

RAN

Slice #1

CP(e.g.AMF&SMF)

UP

UDM

Group A

Slice #2

CP(e.g.AMF&SMF)

UP

RAN

Slice #1

Slice-specific CP (e.g. SMF)

UP

UDM

Group B (标准选择方案)

Slice #2

UP

Slice-specific CP (e.g. SMF)

Common CP (e.g. AMF)

MM相关状态

RM状态和CM状态独立:RM状态标识UE是否注册到网络,CM状态标识UE和核心网的信令连接是否存在。

RAN侧引入RRC-inactive state:UE对于CN而言处于连接态,对RAN而言处于Idle态。

SM状态独立: SM状态(PDU session state, active or inactive),通过per-PDU session的activation和deactivation流程隐式定义。

On-Demand MM

Mobility Restriction:用于限制UE的行为和业务,包括RAT type的限制和可服务区域的限制。

Mobility Pattern: 包括UE capability, UE mobility properties, mobility speed category, service characteristics等与UE MM相关的参数。

ON-Demand MM:根据Mobility Pattern对UE进行移动性管理的优化,例如:

deregistration after communication:传输完数据后去注册。

MICO模式: Mobile Initiated Connection Only,UE在Idle状态不能寻呼,不能接收下行数据,无M-TAU。

SMF/RAN根据会话承载的业务属性决定PDU session state(i.e. 数据传输后维持active,超时转为idle)。UE states

RRC connection

NAS connection

Session states

(RAN)

CN state

(Idle, active, inactive)

RM state: Registered,

Deregistered

Session states(CN)

(Active, inactive)

(Idle, active, inactive)

RAN state

CM state: Idle, connectedMobility

Pattern

(MP)

UE states Location update CN PagingHandover

CN Idle Config. Indi Config. Indi Config. Indi Config

MP1 Y N/A YTA list (large)

P-TAU TimerY

Predicted

PAY N/A

MP2 N N/A N N/A N N/A Y N/A

MP3 Y

eDRX/

PSM

paras

N N/A Y Fixed area N N/A

MP4 Y N/A YTA list

(normal)Y

PA (TA

list)Y N/A

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R15-F6-会话管理

L1/L2

header

Outer IP

header

Encapsulation

header

PDU

header

PDU

payload

Transport layer User data

Outer IP 5-tuple can be

different per PDU session but

is common to all QoS classes

of a PDU session

Identifies QoS

class and PDU

session Per PDU session tunnel

SSC模式:满足不同应用的业务连续性需求

模式1:提供IP连续性,适用于IMS语音等强连续性需求应用

模式2:不提供IP连续性,适用于网页浏览等无连续性需求应用

模式3:提供短期IP连续性,适用于支持多径传输(如MPTCP)的应用

PDU会话隧道,取消承载,减少专有承载的信令交互

其他关键技术: 按需会话建立,网络可以根据应用需求,UE的位置触发会话建立

异步会话模式,在IDLE状态下缓存会话状态修改以减少寻呼

基于会话粒度的用户面连接激活机制

• 5G对会话管理模型进行了较多的优化和扩展,包括隧道模型从承载粒度改为会话粒度、取消对IPv4v6

双栈的支持、增加对以太网和非结构化报文等协议类型的支持、引入SSC(Service and Session

Continuity)模式、 定义优化的小包传输方案、支持本地offload、支持不同接入技术等。

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R15-F7-策略控制

新特性:

• Per UE Policy:

• URSP策略,包含切片选择策略,SSC模式选择策略,DNN选择策略和Non-Seamless 接入选择Policy

• ANDSP策略(合并了ANDSF功能),选网策略。

• 策略传输机制: PCF发送策略信息到AMF,由AMF通过NAS信令传给UE 。

• 5G在策略控制上基本沿用4G的PCC架构,主要差异是除了会话管理策略之外,还包括接入和移动性管理相关的策略、选网策略(ANDSP)、路由选择策略(URSP),以及PCF和AMF之间的直连接口可以传输单个UE的策略

NEF NWDAF AF PCF

AMF SMF

UPF

Nnef Nnwdaf Naf Npcf

Namf Nsmf

N4

UDR

Nudr

OCS

N28

AF NWDAF NEF

PCF

N5 N23 N30

N7

SMF

N15

AMF

OCS

N28 N29

UDR

N25

UPF

N4

服务化架构 P2P架构

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R15-F8-IMS支持(语音方案)

• 5G NSA语音方案与4G相同。

• 5G SA应支持融合的4G/5G核心网接入统一的IMS域,VoNR及VoNR与EPS Fallback(VoLTE)的平滑切换概述

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R15-F9-网络切片

RAN

CP NFs for Slice B

U P NFs for Slice B

CP NFs for Slice A

U P NFs for Slice A

Slice

Selection

Function

(NSSF)

Network Slice A

Network Slice B

Network Slice C

Common

CP NFs

Common CP NFs

CP NFs for Slice C

U P NFs for Slice C

网络切片有利于运营商按垂直行业的需求对网络进行定

制,从而优化网络性能

5G支持端到端网络切片:包括无线接入网络、传输网、

核心网

不同网络切片的网络功能可共享,典型的共享包括:

基站共享(Slice A&B&C)

控制面功能共享,如AMF共享(Slice A&B)

核心网用户面功能不共享

UE可同时接入共享AMF的多个网络切片(Slice A&B),

UE最多可同时接入8个切片

目前定义了4种类型的网络切片:eMBB,URLLC,

mMTC、V2X

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R15-F10-MEC(多接入边缘计算)

UE AN

DN N1 N2 N4 N4

N4

N6

N6 DN

N9

N9

N3 UPF Uplink Classifier

N11 AMF SMF

UPF PDU session

anchor 1

UPF PDU session

anchor 2

UL CL: 在用户面插入UL CL(Uplink Classifier)进行分流,UE只有一个IP地址,不感知数据分流。

Multi-homing:IPv6支持,一个PDU Session 分配两个IPV6前缀,UE能感知并控制数据分流。

UE RAN UPF branching

function

UPF IP anchor 1

UPF IP anchor 2

CP functions

DN

NG1

NG2 NG4

NG4

NG4

NG6

NG6 Local DN

边缘计算主要依托UPF的UL/CL、Multi-Homing实现本地业务分流,数据分流后进入边缘计算平台

和业务服务平台。

UPF支持用户边缘流量的分流、流量统计上报及安全特通要求

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R15-F11-5G QoS

UPFNBUE

PDU Session

Radio N3

NG-RAN 5GC

Radio Bearer NG-U Tunnel

QoS Flow

QoS Flow

Radio Bearer

QoS Flow

控制粒度 基于QoS flow执行QoS控制

N3 Tunnel非双连接下,同一PDU session的服务流采用同一隧道

5G QoS flow类型

GBR QoS flow和Non-GBR QoS flow

5G QoS flow与DRB的映射

支持多对一

QoS建立机制支持信令控制QoS机制和reflective QoS机制(仅用于Non-GBR QoS flow)

AN UE

Data packets from applications QoS rules

(mapping UL packets to QoS flows and apply QoS flow marking)

Mapping QoS flows to AN

Resources

QoS flow (all packets marked with the same “QoS flow ID”)

PDU session

SDF templates (classify packets to SDFs)

for QoS flow marking

Application /Service Layer

AN Resources

UPF

UPF下行:UPF根据SDF模板将数据包映射到QoS flow,并在N3隧道头标记QFI;上行:UPF接收AN发送的数据包,并执行验证;

AN下行:AN根据QFI将数据包映射到DBR上。上行:AN根据DRB上接收到的数据包的QFI,在N3隧道头标记QFI;

UENAS层根据QoS规则将数据包映射QoS flow,AS层负责QoS

flow到DRB的映射

5G QoS是基于QoS流的框架,QoS Flow是5G QoS控制的最小粒度,每一个QoS Flow由QFI(QoS Flow ID)唯一识

别,QFI在每个PDU会话中唯一。

5G QoS分为保证速率比特流(GBR Qos FLow)和非保证速率比特流(Non-GBR Qos FLow)

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R15-F12-控制面协议栈

NG-AP

SCTP

IP

L2

L1

NG-AP

SCTP

IP

L2

L1

5G-AN AMFN2

N11

SMFN11

N11

N2 SM

information

N2 SM

informationRelay

Lower Layer

UE

NAS-MM

NAS-

SMSMS

Other

Lower Layer

NAS-MM

AMF

NAS Transport

NAS-

SM

SMF

SMS

SMSF

Other

Other NF

N11 / -Nsmf

N20 / -Nsmsf

Nother

NG-AP

SCTP

IP

L2

L1

NG-AP

SCTP

IP

L2

L1

5G-AN AMFN2

5G-AN

Protocol

Layer

UE

NAS-MMNAS-MM

5G-AN

Protocol

Layer

Relay

NAS-MM:

UE -AMF. NAS-MM: 转发 NAS-SM 及SMS消息

NAS-SM:

UE-SMF

AMF 转发 N2 SM

NG-AP

SCTP

IP

L2

L1

NG-AP

SCTP

IP

L2

L1

5G-AN AMFN2

5G-AN

Protocol

Layer

UE

NAS-MMNAS-MM

5G-AN

Protocol

Layer

Relay

N11 N11

SMF

Relay

NAS-SM NAS-SM

N11

• NAS消息分为:NAS-MM、NAS-SM、SMS及其它NAS。

• NAS-MM全部由AMF终结处理。

• AMF转发SMF与UE之间的NAS-SM、SMS及其它NAS消息

概述

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R15-F13-用户面协议栈

5G-AN Protocol

Layers

L1

5G-ANProtocolLayers

L2

UDP/IP

GTP-U

PDU Layer

Application

Relay

L1

L2

UDP/IP

GTP-U

L1

L2

UDP/IP

GTP-U

PDU Layer

L1

L2

UDP/IP

GTP-U

Relay

UE 5G-AN UPF UPF(PDU Session Anchor)

N3 N9 N6

• PDU层有四种类型;IPv4、IPv6、IPv4/v6、ethernet。

• GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol for the user plane):支持N3、N9接口的用户数据传输,封装PDU,并传递QoS Flow。

概述

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R15-F14-轻量化服务协议

Application

HTTP 2.0

TCP

IP

L2

L1

服务化接口新协议体系:

传输层:TCP

应用层:HTTP 2.0 + JSON

消息数据模型:JSON + OpenAPI3.0

服务化接口设计原则:

RESTful Style HTTP

接口性能:

JSON相比现有Diameter性能有一定下降,

但通用性、可描述性、可读性更强

演进需求:

5G网络和4G存在互联互通需求,5G信令网

应支持信令共存与互转

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R15-F15-5G安全认证机制

ARPF(Authentication Credential Repository and Processing

Function):

存储用户的根密钥Ki以及认证的相关签约数据

计算5G认证鉴权向量

EAP-AKA’(RAND, AUTN, IK’ ,CK’, XRES)

5G AKA(RAND,AUTN,Kasme*, XRES*)

AUSF (Authentication Server Function):

EAP认证服务器(认证服务器在归属域),进行EAP认证,推

导锚点密钥

5G AKA认证完成归属域确认(可选)

SEAF/SCMF(Security Anchor Function/Security Context

Management Function) :

根据锚点密钥推到下层的NAS和AS密钥

5G AKA完成鉴权结果比较功能

NRFUDM

(ARPF)

Npcf

Nnrf

PCF

Nudm

UE (R)AN UPF DN

N1 N2

N3 N6

AMF

(SEAF/SCMF)SMF

PCF

Namf Nsmf

Npcf

NRF

Nnrf

N4

Nnef

Nausf

NEF

Nnef

NEF

VPLMN HPLMN

AF

Naf

AUSF

ARPF:

和UDM合一部署;漫游场景部署在归属网络

AUSF:

独立的NF功能; 漫游场景部署在归属网络(5G phase1阶段)

SEAF/SCMF:

和AMF合一部署;漫游场景部署在拜访网络3GPP和Non-3GPP接入通过统一的认证框架实现接入认证。

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R16阶段高优先级项目列表

Study/Work Items

服务化架构增强 - eSBA (Enhancements to the Service-Based 5G System Architecture)

URLLC特性增强 - 5G_URLLC (Enhancement of URLLC supporting in 5G)

NWDAF功能研究 - eNA (Enablers for Network Automation Architecture for 5G)

5G固移融合增强 - 5WWC (Wireless-Wireline Convergence)

5G IoT特性增强 - CIoT_5G (Study on Cellular IoT support and evolution for the 5G System)

垂直行业部分特性支持 - Vertical_LAN (5GS Enhanced support of Vertical and LAN Services)

网络切片增强 - eNS (Enhance Network Slicing)

车联网架构增强 - eV2XARC (Architecture enhancements for support of advanced V2X services)

多接入分流/导流 - ATSSS (Study on Access Traffic Steering, Switch and Splitting support in the 5G system architecture)

SMF/UPF拓扑增强 - ETSUN (Study on Enhancing Topology of SMF and UPF in 5G Networks)

5G位置服务架构增强 - eLCS (Study on Enhancement to the 5GC location services)

UE信令优化 - RACS (UE capability signalling optimization)

卫星接入架构 - SAT_ARCH (Study on using Satellite Access in 5G)

用户数据迁移增强 - UDICoM (Study on User Data Interworking, Coexistence and Migration)

5G-3G语音连续性 - 5G-SRVCC (Study for single radio voice continuity from 5GS to 3G)

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代理服务发现及间接通信:

通过引入新的功能实体SCP(Service Communication Proxy)实现服务化

消息的非直接通信;

基于NF Set和NF Service Set的可靠性增强:

同样类型的NF实体或NF Service实体组成一个Set,服务发现以Set为粒度

,提升服务交互可靠性。

R16-F1-eSBA - 服务化架构增强

P

r

o

d

u

c

e

r

C

o

n

s

u

m

e

r

Service Request

Service Response

Subsequent Request

P

r

o

d

u

c

e

r

C

o

n

s

u

m

e

r

Service Response

Subsequent Request

NRF

Discovery

NF profile(s)

P

r

o

d

u

c

e

r

C

o

n

s

u

m

e

r

Service Request

Response

Subsequent Request

Discovery

NF profile(s) NRF

SCP

P

r

o

d

u

c

e

r

C

o

n

s

u

m

e

r

Service Request

+ parameters

Response

NRF

SCP

A

C

B

D

Service RequestService Request

Subsequent Request

Service Request

Framework Function 1

NRF

Service a1

Service a2

NF A

Service a1

Service a2

NF A

NF A Set Service x1

Service x1 Set

Service x1

Framework Function 2

Service b1

Service b2

NF B

NF B Set Service y1

Service y1 Set

Service y1

Service y2

Service y2 Set

Service y2

Service b1

Service b2

NF B

SEPP

PLMN A PLMN B

Service x1

Service x2 Set

Service x2

Unit 1 Unit 2

X1 Inst

ance

1

X1 Inst

ance

2

X1 Inst

ance

3

X1 Inst

ance

4

X1 Inst

ance

5

X1 Inst

ance

6

Service X1 Set

Framework Function 1 Framework Function 2

Unit 1 Unit 2

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R16-F2-5G_URLLC

支持基于冗余传输方案的高可靠性通信:

引入冗余传输机制,实现数据通信的高可靠性特性,具体的冗余传输方案分为基于双连接的端到端冗余用户面路径方案(双PDU会话),以及

冗余N3/N9接口连接的冗余传输方案(单PDU会话);

基于冗余用户面路径机制的移动性过程中的会话连续性方案:

基于基础的冗余N3/N9方案,实现PSA重定位、UL CL重定位等移动性流程中的用户会话连续性增强;

针对URLLC特性的配套能力:

端到端QoS监测

CN PDB配置增强等。

UE

Master RAN

Secondary RAN

UPF2

AMF SMF1

DN

UPF1

N2

N3

N3

Namf Nsmf

N6

N6

N4 N4

Xn

SMF2

Nsmf

UE NG-RAN UPF DN

AMF SMF

N3

N4

N11

N6

N2 N3 Tunnel 1

N3 Tunnel 2

PCFN7

I-UPF1

I-UPF2

N9

N9 Tunnel 1

N9 Tunnel 2

双PDU会话方案 单PDU会话方案

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R16-F3-eNA - 大数据及AI应用

围绕NWDAF的5GC自动化管理架构(Enablers for Network Automation Architecture for 5G):

完成数据收集、反馈架构的定义;

完成典型目标场景及对应解决方案的确定。

NWDAF

Data Repositories

NF

Data Access

NF NF

NF NF

NF NF

NF NF

NF

OAM

Delivery of analytics data

AF

Delivery of activity data and local analytics

AF

KI Title Priority

1 Analytic Information Exposure to 5GS NF High

2 Analytic Information Exposure to AF High

3 Interactions with 5GS NFs/AFs for Data

Collection

High

4 Interactions with OAM for Data Collection

and Data Analytics Exposure

High

5 NWDAF-Assisted QoS Profile

Provisioning

Medium

6 NWDAF assisting traffic routing Medium

7 NWDAF assisting Future Background

Data Transfer

Medium

8 Performance improvement and

supervision of mIoT terminals

Medium

9 Customizing mobility management based

on NWDAF output

Medium

12 Support of Northbound Network Status

Exposure

Medium

13 UE driven analytics Medium

14 How to ensure that slice SLA is

guaranteed

Medium

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R16-F4-Vertical_LAN - 垂直行业能力支持

Vertical_LAN项目分为三个子课题,分别为:

非公共网络(Non-Public Network):定义非公共网络标识),重点面向行业专用业务接入,禁止非NPN用户接入NPN小区或TA;

5G-LAN:5G LAN业务特性,主要支持局域网类型的网络覆盖,通过几个或几个UPF即可完成LAN区域内的点对点通信;

时间敏感网络(Time Sensitive Network):引入IEEE的TSN特性,支持确定性时间传输(即特定数据包在确定的时间到达并完成转发)。

UE 2 (R)AN N3

PSA UPF (local

switch)

UE 1 (R)AN N3 I-UPF

I-UPF

N9

N9 UE (R)AN PSA

UE (R)AN PSAN3

Nx

I-UPF

N3 I-UPF

N9

N9

Local Switch模式 Nx Based模式

Logical (TSN) Bridge

AMF PCF

(R)AN

UPF

N7

N3 N6/U-plane

N2 N4N1

AF as TSN

Translator N5SMFN11

N9

N8

UDM

N10

UE

TSN

Bridge/

End

Station

NEF N33

U-plane

TSN

Sys

tem

C-Plane

TT

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R16-F5-ETSUN - SMF/UPF拓扑增强

ETSUN项目重点面向用户的移动性管理场景,主要解决的问题为:

移动性过程跨多个管理域(如省间漫游),而源SMF无法直接管理目标UPF

行业SMF可以管理行业UPF,但无法管理PLMN UPF

部署场景中UP路径上存在多个UPF,但部分UPF不能被中心SMF管理

通过由目标AMF控制插入一个中间SMF(I-SMF)解决跨SMF管理区域的移动性流程,其中I-SMF也可以视为漫游场景中的V-SMF

AMF PCF

UE (R)AN UPF DN

N13

N7

N3 N6

N2 N4N1

AFN5SMFN11

N9

AUSF

N8N12

UDM

N10

N14 N15

NSSF

N22

I-SMF

UPF

N9

N9

N4

N16a

CHF

N40

N38

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R16-F6-5G_SRVCC - 5GS到3G的语音连续性

5G SRVCC主要针对部分运营商没有部署VoLTE功能的情况,为这类运营商提供立足于VoNR功能的语音连续性方案

定义MME_SRVCC功能,实现5GS到3G的间接SRVCC方案(两步回落:5GS到MME_SRVCC,MME_SRVCC到MSC)

SRVCC流程最大程度的重用4G SRVCC的流程和参数定义

暂时不支持3G到5GS的快速返回机制(需要修改UTRAN,对现有系统冲击较大)

NR Uu

N2

N11

N3 N4

MME_SRVCC

MSC ServerTarget UTRAN

UE

UE NG-RAN SMF UPF

AMF

Uu Iu-CS

UDM

N8

N26

Sv

IMS

N6

User plane path before HO

User plane path after HO

SIP signaling path before HO

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R17阶段目前已通过立项

Study/Work Items 牵头公司 属性5G多播组播架构增强 - Study on Architectural enhancements for 5G multicast-broadcast services Huawei

R17新立

边缘计算特性增强 - Study on enhancement of support for Edge Computing in 5GC Huawei

无人机特性增强 - Study on supporting Unmanned Aerial Systems Connectivity, Identification, and

TrackingQualcomm

交互式业务能力增强 - New SID on 5G System Enhancements for Interactive Services Tencent

用户标识使用增强 - New Study on the Usage of User Identifiers in the 5G System Convida

UPF服务化 - Study on UPF enhancement for control and SBA China Mobile

UE Policy能力增强 - Study on enhancement of 5G UE Policy Intel

D2D业务能力增强 - Study on System enhancement for Proximity based Services in 5GS OPPO/CATT

5GC短信服务化 - New study on service-based support for SMS in 5GC Ericsson

双卡终端增强研究 - Study on system enablers for multi-SIM devices Intel

NWDAF功能增强Phase 2 - Enablers for Network Automation Architecture for 5G - Phase 2 Huawei

R16扩展(Phase 2)

5G固移融合Phase 2 - Wireless-Wireline Convergence - Phase 2 Huawei

非公共网络NPN增强 - Study on enhanced support of Non-Public Networks Ericsson

5G LAN功能增强 - Study on enhancement of support for 5G LAN-type service Huawei

多接入分流/导流增强 - Study on Access Traffic Steering, Switch and Splitting support in the 5G system

architecture Phase 2ZTE

5G位置服务架构增强 Phase 2 - eLCS Phase 2 (Study on Enhancement to the 5GC location services) CATT

本地数据网络LADN增强 - WID on supporting Flexible Local Area Data Network LG-E

R16低优先级项目重启

RTC业务能力增强 - Study on system architecture for next generation real time communication services China Mobile

基于业务感知的业务流量分流 - Study on Application Awareness Interworking between LTE and NR China Telecom

FS_5GSAT_ARCHFS_eNA_ph2FS_eNPNFS_MUSIMFS_enh_ECFS_5G_ProSeFS_5MBSFS_eNS_ph2FS_eV2XARC_ph2FS_IioT5G_AISFS_eATSSSFS_eLCS_ph2FS_ID_UAS-SA2FS_MPS

Rel17 DownScope

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1、标准是丰满的,现网是骨感的,运营商应努力寻找平衡点

2、成年后的技术,大多数会活成制定标准时自己讨厌的样子

小结

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谢 谢!