Page 11 - 网络电信2020年7月刊上
P. 11
网络的融合与协同仍然非常重要。 示。可信接入是指该接入网与运营商的网络同属于一个安全
2）提升运维管理效率。对于提供固网和移动网的全业务运 域，终端通过可信接入网关（TNGF）后能直接接入5G核心网
营商来说，依托蜂窝网在接入管理、控制、计费等一系列的优 （5GC）。在非可信接入场景下，接入网需要通过“互通功能”
势，实现统一运维是降本增效的重要手段。此外，统一运营也 （N3IWF）后再接入5GC。
有利于实现用户业务体验的一致性和综合网络服务能力，从而 2)从接入类型看，分无线接入（如Wi-Fi）和固定接入（固
增强用户粘性。 定宽带接入，如家庭网关）。WiFi网络的融合能力是相对完善
3）扩展网络服务的场景。5G最主要的特征是服务垂直行业 的，也是最主要的场景。随着Wi-Fi 6能力的引入和北美对非授
能力的扩展，这也体现在网络架构的融合上。从地面接入为主 权频段的支持，我们可以预见，Wi-Fi与5G的融合仍将是最重要
到融合卫星接入，从面向为人服务为主扩展到面向生产和制造 的融合能力。
的服务。这就需要网络支持生产制造场景下的数据传输类型及 在对Wi-Fi融合接入支持的基础上，3GPP在R16定义了固定
[2]
特有的场景。本文中，我们对扩展的网络服务场景进行了分析 接入（家庭网关）接入5G核心网的架构 。
和介绍。
图2 不同能力的家庭网关接入5GC的架构
三、网络架构深化融合促进 5G 服务能力扩
展
1.在能力三角的基础上继续提升网络能力
从2016年开始，3GPP通过了R15和R16两个版本，用接近5
年的时间完成了5G面向3大典型业务场景的技术研究及标准化。
这个过程中，5G网络一直将网络的融合作为重要的特性在不断
增强和发展。
2.固定移动融合
“内生的融合”是5G系统设计之初的目标。5G设计之初，
宽带论坛（BBF）与3GPP SA2（系统架构组）在2017年2月召开
了联合会议。运营商希望5G具备统一接入的能力，实现“接入 AMF：接入和移动性管理功能
无关性”。这就要求不同的接入方式统一使用3GPP的接入标 SMF：会话管理功能
准：终端采用N1（5G NAS）协议，接入网采用3GPP定义的N2 UPF：转发面网元
（控制面）和N3（用户面）接口。在具体方案设计时，考虑到 3)从终端能力来看，终端通过非3GPP接入5GC时，又分为
现有旧的设备（如固网的家庭网关）难以升级，3GPP进行了折 具备或不具备5G非独立组网（NAS）能力两种类型。如图2所
中的架构设计。 示。5G RG是一类新的终端，具备5G NAS（N1接口）信令能力。
根据安全程度、接入类型、终端能力这3个维度，固定移动 FN-RG代表一类旧的、非原生5G接入的终端，需要通过W-AGF的
融合分成多种接入架构。3GPP在R15定义了非可信接入的场景， 5G信令接入5G核心网。
在R16进行扩展支持了可信接入及固网接入的场景。 在网络融合接入中，终端具有很大的主动性。终端将根据
诸如设备配置、用户偏好、历史记录、当前可用的网络信息等
图1 可信及非可信非3GPP接入架构
因素选择是通过可信还是非可信的方式接入网络。不论终端选
择了可信还是非可信的接入——虽然终端和网络的信令参考点
N1是两个（非3GPP的N1连接与3GPP的N1连接），但是只要公用
陆用移动网（PLMN）是同一个——终端的接入和移动性管理功
能（AMF）仍然是唯一的。
终端无感知的网络融合方式仍将是后续技术发展的方向。
从3G/4G的网络融合的应用来看，终端的数量大、种类多、能力
参差不齐等因素往往是制约网络融合统一的关键因素；因此，
尽可能降低对终端的影响、降低用户使用的难度、避免业务体
验的影响，往往是运营商选择融合方案实施的主要考量之一。
3.空天地一体化融合
AMF：接入和移动性管理功能 4G引入的“永远在线”是指终端开机即完成注册认证、地
SMF：会话管理功能 址分配、连接建立的过程，以便于快速地发起数据业务。有了
UPF：转发面网元 卫星接入，5G让终端能在没有移动网覆盖的地方也能实现“永
UE：用户设备 远连接”。
TNAN：可信的非 3GPP 接入网 卫星接入与5G的融合在3GPP进行5G设计之初就受到了很高
1)从安全程度来看，分可信接入及非可信接入，如图1所 的关注。众多卫星公司如休斯公司等，都已积极参与到3GPP的
网络电信 二零二零年七月 11
