5G共建共享NSA至SA承载网技术方案

2021-04-22李果吕云辉刘光明

数字技术与应用 2021年2期

关键词：核心网互通路由

李果吕云辉刘光明

(普天信息工程设计服务有限公司,北京 100088)

0 引言

2020年是5G基站新基建的大发展时期,同时也为运营商带来建设与维护成本的巨增,各运营商为考虑综合建网成本与建网收益,结合企业自身能力推进共享共建建设。本文结合目前NSA/SA建网模式,对共建共享技术进行分析,提出承载网共享技术方案。

1 共建共享技术及方式

1.1 共建共享技术

网络共享是目前各运营商主推的一项技术,主要涉及到基带资源、公共参数、移动性管理、传输分配和网管等。根据共建共享的演进,网络共享分为以下4种:站址共享、MORAN、MOCN(多运营商核心网)和GWCN(网关核心网)这四种方式,如图1所示。

图1 共建共享方式示意图Fig.1 Schematic diagram of co-construction and sharing methods

表1 共享方式对比表Tab.1 Comparison table of sharing methods

图2 5G回传网络共享互通方案Fig.2 5G backhaul network sharing and interworking solution

图3 5G接入网共享NSA向SA演进示意图Fig.3 Schematic diagram of the evolution of 5G access network sharing NSA to SA

对于四种网络共享方式的共享程度各有优劣,对比情况如表1所示。

1.2 承载网的共建共享

承载网的共享,可分为承载网的全部共享和部分共享。一种是采用接入网共建,共享5G回传网络,通过互通对方核心网的方案,互通层面的选择应根据不同5G业务需求、网络接入能力和计算能力来选择。第二种方案则仅共享基站前传部分,中传回传则有各运营商独立建设。电信和联通两家运营商各自分区建设5G基站,再接入至各自核心网。双方适用于5G回传网络共享互通方案,如图2所示。结合5G业务的发展,各地数据中心的建成,由省/大区或本地核心层互联互通逐步向本地汇聚层互联互通演进,从而降低业务转发时延,提高业务承载能力与转发能力。

2 电信、联通5G共建共享

2.1 电信、联通共建共享策略

过渡期以实现网络快速连通为目标,互联互通以本地网互通为主,新增5G基站NSA业务锚点站接入双方现有4G RAN VPN,双方共同规划IP地址,避免地址冲突。中远期以SA为目标网架构,基于双方的网络和频率资源,共同推进5G全生命周期内共建共享,快速形成5G服务能力,提升室内覆盖水平,适度控制NSA规模,推动向SA演进。

2.2 5G共享网络NSA向SA演进方案

中国电信和中国联通双方以SA共享为目标,架构演进如图3所示,不管是NSA/SA还是SA组网都需要双方运营商新建5G核心网。

过渡期架构-NSA/SA双模组网:

原NSA共享区域升级为NSA/SA双模基站,继续接入网共享;5G新建区域,采用NSA/SA双模基站进行共享,同时双上联至双方的4G、5G核心网[2]。对应双方网络需支持SA与NSA间互操作。为保障语音业务连续性,要求SA区域初期需支持EPS Fallback,后续支持VoNR业务,以及VoNR业务与VoLTE业务间的切换。

目标架构-SA组网:

原NSA共享区域升级支持SA基站,继续共享,同时双上联至双方的5G核心网;5G共享新建区域,采用SA单模基站组网进行共享,同时双上联至双方的5G核心网[2]。对应双方网络要求支持SA与4G间的互操作。

现网共建共享方案的选择:

针对目前已建设的NSA区域,在区域内5G基站建设较少,且5G站点与锚点站非同厂家时,采取升级现有NSA基站为SA基站,实现区域内SA组网方式;在5G基站已成一定规模下,则选择过渡期形式建设,将现有基站升级为NSA/SA双模基站,保值现有基站建设成本,新建5G基站采用NSA/SA双模基站,区域内统一实现NSA/SA组网方式。待市场稳定后,再网络升级改造至SA组网。

2.3 5G网络互通建设方案

5G接入网设计初期应充分考虑共享方案,通过演算网络承载能力,可将前期建设的NSA组网模式能平滑升级到NSA/SA和SA组网模式。

5G NSA现有建设模式为接入现有4G RAN VPN;双方现有4G RAN VPN采用OPTION A方式打通,对5G NSA共享基站采用不同逻辑子接口。根据电信和联通业务IP地址,配置不同运营商业务;以省为单位,各自协商VLAN规划,为了避免现网4G基站大规模改造,每个4G锚点eNB通过1或2个业务接口IP接入到现有4G RAN VPN,OptionA对接进行BGP路由过滤和控制,相互发布对方5G NSA和4G基站汇总路由。

IGP协议层:智能承载网和接入层均部署ISIS协议,智能承载网和汇聚层采用一个IG平域,接入层采用另一个IGP域。接入环汇聚设备将路由引入接入环ISIS进程。[1]

BGP除了作为跨网边界路由协议外,在智能城域网内主要用于传递业务路由,BGP开启BGP vpnv4/EVPN地址族用于传送相关业务路由。

智能城域网端到端部署SR/EVPN协议;智能城域网承载的业务可分为5G业务、政企大客户业务、家宽业务等,建议5G回传等三层业务采用SR+L3VPN方案实现,二层业务采用SR/SR-TE+EVPN方案实现。

2.4 5G业务配置方案

现有5G NSA站点以4G站点为锚点站,4G、5G站间有业务连接需求。5G NSA站点配置IPv4地址,业务配置与4G业务一致。5G NSA业务承载建议配置如下:

(1)IGP协议仍采用层次化部署。5G业务接入环为一个IGP域;核心汇聚层IGP域保持不变。

(2)新增承载网设备,与原本地网内所有承载网设备采用统一自治域AS号。通过配置BGP本地优先级控制BGP主备路由方式,实现网络流量的负载均衡。

(3)5G NSA业务配置L3VPN业务承载,利旧原有4G RAN VPN。原有接入环4G业务配置均保持不变,新建综合接入环5G业务配置L3VPN。

(4)原有接入环采用RSVP-TE的配置保持不变,新建综合接入环5G业务配置LDP。5G业务利用现网汇聚设备承载时,核心汇聚层原有RSVP-TE配置保持不变,同时在核心汇聚层增配LDP。新建汇聚设备承载5G NSA业务时配置LDP。未来根据技术成熟度及设备支持情况,在有业务需求的情况下,核心汇聚层及新建的综合接入环,逐步过渡到SR隧道。

5G回传业务采用端到端的SR网络进行部署,使用BGP L3VPN实现业务承载。通过SR 隧道及业务故障保护实现业务的快速倒换[3]。