異網漫游,真的可以一號通吃?
在移動通信系統中,終端用戶總是在不斷的移動當中,隨著現代交通工具的發展,滿世界跑的“空中飛人”也屢見不鮮。
當用戶移動到了歸屬運營商覆蓋范圍以外的區域,設備就“無服務”了。
但是從用戶角度來說,肯定是希望去到哪里都能“有5G信號”,既保證業務使用的連續性,又保證用戶體驗。
如果用戶可以跨運營商,借用另一個信號已覆蓋的運營商的網絡來使用業務,是不是就皆大歡喜了?這種跨運營商借網的情況真的可行嗎?
答案是肯定的。
如果是跨國場景,這種功能叫做國際漫游,已經實現。
如果是在國內跨運營商,這種功能的名字叫做,異網漫游。
國際漫游和異網漫游就是漫游功能在不同場景下的應用。今天,我們就來聊聊這個異網漫游。
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異網漫游是5G SA網絡的專屬功能。在5G SA(獨立組網)方式下,與特定運營商簽約的5G用戶可以通過漫游方式接入拜訪地運營商的5G網絡使用5G業務。
舉例來說,當歸屬運營商A的用戶在國內移動到一個運營商A的5G網絡未覆蓋的地方,此時,用戶無法繼續使用5G業務。
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恰好運營商B在此處有5G網絡覆蓋,此時該用戶可以接入運營商B的5G網絡繼續使用5G業務。
這就意味著,用戶只需要一張卡,就可以使用多家運營商的5G網絡!
簡直是一卡在手,天下我有!
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接下來,我們將從漫游架構、組網架構、組網約束三個方面來聊一下異網漫游。
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中興通訊提供的異網漫游解決方案,是以3GPP協議定義的5G國際漫游為基礎進行設計的。
3GPP協議定義的5G國際漫游架構分為HomeRouted架構和LocalBreakout架構,二者的主要區別是,HomeRouted架構的會話錨點由歸屬地運營商提供,而LocalBreakout架構的會話錨點由拜訪地運營商提供。
HomeRouted架構和LocalBreakOut架構示意圖如下。
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在這兩種架構中,中興通訊選擇了HomeRouted漫游架構(漫游用戶的會話錨點由歸屬地運營商提供),為什么要選擇這種漫游架構呢?我們來辨析一下~
HomeRouted架構和LocalBreakOut架構說明如下。
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對于運營商而言,從保護資產的角度出發,在計費、對賬方面的準確性要求將更高,此時,HomeRouted架構會是更好的選擇。
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由于各運營商對各自網絡的規劃不同,運營商之間的對接組網方式一般都是異網間SEPP非對等組網。非對等是指兩個運營商在相同的地區范圍內對SEPP的部署規劃不同。
首先,我們要了解一下SEPP是什么?
在異網漫游場景下,拜訪地運營商的NF(Network Funtion,網絡功能)和歸屬地運營商的NF屬于不同的運營商,不同運營商的NF需要通過SEPP才能進行交互。
5G核心網中的SEPP如下所示。
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SEPP(Security Edge Protection Proxy,安全邊緣保護代理)是不同運營商5G SA網絡之間的互通轉接點,作為運營商核心網控制面之間的邊界網關,用于轉接異網漫游場景中的HTTP信令,所有跨運營商的信息傳輸均需要通過SEPP進行處理和轉發。在5G系統中引入SEPP,可以實現跨PLMN間NF交互流程的信令匯聚、拓撲隱藏和安全防護。
舉個栗子
兩座城池間,除了民間往來(用戶面),還有官方外交往來(控制面)。對于官方交往,外交官作為本城的官方信息發言人,統一對外進行信息傳遞。SEPP就是這個外交官,所有跨運營商的信息都需要經過SEPP進行處理和發送。
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接下來看看異網漫游的組網架構示例吧~
異網間SEPP非對等組網示例如下所示。
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術語解釋:
I-NRF:Intermediate Network Repository Function,中間NRF,作為關口局NRF,用于和其他PLMN的NRF/NF進行通信,負責異網漫游互通,隱藏網內拓撲,簡化組網對接。
L-NRF:Local Network Repository Function,本地NRF,直接與NF交互。
對于NRF功能的詳細介紹,可以參考5G圖文《服務化的5GC,由誰來控制?》
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增加了SEPP、I-NRF和L-NRF后,組網難度有所提升,下面我們來對組網圖進行簡化拆解,大致了解一下運營商內部的網絡功能如何部署,以及各運營商之間的網絡功能之間如何實現互連互通。
運營商內部的部署情況
A運營商按2個節點,每個節點部署1對SEPP及1對I-NRF,如下圖所示。
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B運營商按1個大區(對應A運營商的兩個節點),大區中的每個省份部署1對SEPP,但是僅在一個省份部署1對I-NRF,如下圖所示,本圖僅展示了A,B兩個省份作為示例。
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A運營商每一節點的SEPP僅與本節點管轄省份的5GC、I-NRF對接,不與跨節點省份的5GC網元、I-NRF對接,如下圖所示。
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B運營商每一個省份的SEPP僅與本省份5GC、I-NRF對接,不與跨省份的5GC網元、I-NRF對接,如下圖所示。
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每個I-NRF和該運營商網內所有L-NRF對接,如下圖所示。
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運營商之間的部署情況
B運營商的SEPP以負荷分擔方式向A運營商的2對SEPP發送消息,如下圖所示。
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A運營商的SEPP發往B運營商的消息分為如下兩種情況:
- 服務發現消息直接發送到B運營商中有I-NRF的省份的SEPP,如下圖所示。
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- 5GC業務消息按照B運營商的省份信息直接發送到B運營商對應省份的SEPP。
各運營商可能在相同的地區范圍內規劃的SEPP及I-NRF的數量不同,因此,該對接組網可以適配不同運營商的規劃策略。
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相比5G國際漫游,異網漫游有如下組網約束:
拜訪網絡在空口廣播新的共享專用網號
由于現網運營商的USIM卡可能已將其他運營商的網號PLMN(MCC+MNC的組合)添加為禁用網號,所以,需要拜訪網絡運營商為其他運營商的用戶設置獨立共享專用網號,以供其他運營商用戶異網漫游接入時使用。
舉個例子,拜訪網絡為運營商A,運營商A的無線網絡會在空口廣播它自己的網號PLMN1,此時,運營商A的用戶可以使用PLMN1接入網絡。
當運營商B的用戶需要接入運營商A的網絡進行異網漫游時,由于運營商B已將PLMN1添加為禁用網號,因此運營商B的用戶無法使用PLMN1接入運營商A的網絡 。同理,運營商C的用戶也無法使用PLMN1接入運營商A的網絡。
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在異網漫游場景下,運營商A除了廣播PLMN1,同時廣播共享專用網號PLMN12(針對運營商B)和PLMN13(針對運營商C);這樣,當運營商B的用戶需要接入運營商A的網絡進行異網漫游時,使用PLMN12進行接入;運營商C的用戶需要接入運營商A的網絡進行異網漫游時,使用PLMN13進行接入。
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異網漫游用戶語音業務只支持通過VoNR(5G語音)方式進行,不支持通過EPS Fallback(語音回落到4G)方式進行
由于4G網絡不支持異網漫游功能,即用戶無法訪問4G拜訪網絡,因此,當用戶在拜訪網絡無法使用VoNR方式進行語音業務時,無法回落到4G拜訪網絡,只能回落到4G歸屬網絡。而4G歸屬網絡和5G拜訪網絡間不提供跨PLMN的N26接口互連(對現網4G網絡改動較大),因此用戶無法使用EPS Fallback方式進行語音業務。
綜上所述,若終端未開啟VoNR語音,則該用戶無法使用異網漫游功能。