Page 18 - 网络电信2019年9月刊上

图2 Diameter信令网组网示意图
图3 5G SA网络架构示意图
结构如图3所示。
与鉴权和策略相关的各功能实体与EPC网络各网元间对应关
系如下。
（1）接入和移动性管理功能（AMF）对应EPC网络中的
MME。
（2）会话管理功能（SMF）对应EPC网络中的GW-C（SAEGW
控制部分）。
（3）策略控制功能（PCF）对应EPC网络中的PCRF。
（4）统一数据管理（UDM）对应EPC网络中的HSS。
（5）网络功能资源库功能（NRF）为5GC新网元，支持服务
发现功能，保存可用的网元功能（NF）实例的服务能力，接收
来自NF的发现请求并提供被发现的NF实例信息。
（2）5G SA信令协议特点
5G SA核心网各功能实体间采用HTTP2.0通信协议，相比
HTTP1.x协议版本，HTTP2.0可以提供更高效的传送性能并支持
多路复用，主要增强特性如下。
1）新的二进制格式（Binary Format）：HTTP1.x的解析是
基于文本，文本协议可读性好，但解析效率较低。HTTP2.0采用
二进制协议，解析效率更高，消息体更紧凑，错误更少。
2）头压缩：HTTP1.x协议头带有大量信息，每次交互需要
重复发送。HTTP2.0对协议头进行压缩编码，通信双方各自缓存
一份头文件表，避免了头的重复传输，提升了传输效率。
网络电信 二零一九年九月
3）多路复用（Multi Plexing)：HTTP1.x协议中一次
Request请求需要建立一个连接，若干个请求排队串行处理，一
旦有请求超时，后续请求将被阻塞（行头阻塞）。HTTP2.0协议
支持一个连接上并行执行多个请求（多流并行，不同的Request
标识为不同的Stream ID），某个请求超时不会影响到其它请求
的正常执行。
4）支持服务端推送服务
推送能力。HTTP协议广泛应用于互联网Web系统客户端与
服务器间的通信，传送层基于TCP协议。HTTP2.0/TCP与现有信
令网的Diameter/SCTP协议特点和能力存在一定差别，如表1所
示。
表1 信令协议特点比较表
二、5G SA信令网组网方案分析
1、5G信令网路由模式
5G SA架构引入NRF支持NF的能力注册和服务发现，数据配
置和路由查询均通过NRF完成。信令寻址方式有以下两种情况。
（1）与用户码号无关的寻址：如AMF选择SMF和UPF的寻
址，通过NRF的服务注册发现机制完成。
（2）与用户码号相关的寻址：涉及跨省/大区寻址，主要
涉及AMF-UDM、SMF-PCF和CHF寻址，可通过NRF服务发现或HTTP
Proxy中继代理两种方式实现。以N8接口（AMF-UDM）消息路由
为例，两种方案说明如下。
（1）方案1
NRF服务发现模式，信令交互流程如图4所示。
图4 NRF 独立组网信令流程图
(1)UDM启动时，向NRF进行服务注册，携带自身码号信息。
(2)NRF存储码号和UDM示例之间的映射关系（也可静态配
置）。
(3)AMF发起用户注册，首先使用SUPI到NRF发现UDM。
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