5G核心网技术基础自学系列 | (增强型)专用核心网

Posted 2022-11-23 COCOgsta

书籍来源：《5G核心网 赋能数字化时代》

一边学习一边整理内容，并与大家分享，侵权即删，谢谢支持！

附上汇总贴：5G核心网技术基础自学系列 | 汇总_COCOgsta的博客-CSDN博客

---

运营商希望在一个PLMN ID内能够灵活部署多个核心网， 并将用户定向到特定核心网， 从而能够对整个核心网进行划分。受到这些愿望的启发， 3GPP引入了(增强型) 专用核心网((e)DECOR) 功能， 这一功能使得运营商能够在PLMN内部部署多个专用核心网(DCN) ， 其中每个DCN由一个或多个CN节点(例如， 只包括ＭME， 包括ＭME、GW， 或者包括MME、GW和PCRF) 组成， 每个DCN可以专门服务特定类型的签约用户。DECOR和(e)DECOR之间的区别在于后者要求UE提供特定信息(即DCN) ， 以便更快、更好地选择匹配的核心网。

在EPS中， UE可以选择某一特定的PLMN以及对应的网络(包括核心网) 。APN的使用使得可以在同一PLMN内选择不同的用户面实体(即PGW)并且路由到不同的数据网。4.1节中的图4.1显示了PLMN网络中不同网元间的互连。如果没有(e)DECOR， 运营商可以重定向其用户， 但这要求PGW能够在PLMN内部为所有用户处理与不同服务网络(例如CIoT、eM BB、VoLTE) 之间的连接。

图4.5和图4.6展示了DECOR之间的网络中路由的差异化是怎么工作的。EPS系统已允许给予运营商网络的PLMN ID，为UE选择不同的CN，但这是完全静态的，并且不允许更细粒度的分隔，UE也驻留在所选的PLMN/CN中。在CN内，使用APN的概念，允许用户面选择不同的GW(PGW)（即PGW可以分隔），从而造成CN内的服务差异化，例如MBB的APN允许UE连接到支持MBB服务的GW，使运营商可以灵活地将它们隔离。一个UE可以连接单个CN内的多个APN。

图4.5 DECOR之前给予PLMN的CN选择

图4.6 DECOR之间基于APN的GW选择

根据HSS中的DECOR的签约信息、(可选的、只适合于增强的DECOR的) UE配置和签约信息， (e)DECOR使得EPC能够将核心网“切片”成可定制的组件， 以服务于特定的UE(用户)组，这为运营商提供了更大的灵活性，他们可根据预计的用途将用户分为不同的核心网类型(例如MBB、IoT) 。在引入DECOR之前， 用户(UE) 可以使用诸如接入点名称(APN) 之类的概念选择核心网中连接不同数据网络的不同的边界GW， 从而访问不同的数据服务， 或基于所支持的PLMN-ID选择PLMN， 将UE路由到特定的CN。DECOR使得运营商可以将某些类型的流量分离到特定的核心网节点中， 如果需要， 可以独立地对那些节点进行扩缩容，而不影响其他部分。这样，运营商能够更有效地隔离特定用户， 需要隔离的用户可以由签约数据进行控制。使用增强的DECOR(需要UE的支持) ，用户还可以在注册到网络时， 选择它偏好的DCN网络类型进行连接。这会很有用， 例如，当用户回到工厂后， 可以选择专用核心网(DCN) ， 该网络使用工厂车间的特定连接， 从而用户可以访问仅在该位置提供的特定服务。在5G系统中，UE从一开始就支持网络切片功能(即DECOR的更完善的版本) ， 从而消除了不同类型的终端需要不同行为的专用核心网(即切片)的问题。

DECOR的一个关键原则是， 数百万已部署的终端必须能够从中受益， 这意味着网络实体需要能够(重新)路由网络内的UE，并使用UE已经支持的现有的系统流程。同时，DECOR不得迫使运营商必须使用DECOR处理每一个UE， 因此， DECOR之前的、对所有用户通用的已有核心网必须能与DECOR的部署共存。

以下原则适用于具有如图4.7所示架构的DECOR。针对包括MME以及相关的SGW、PGW和PCRF的E-UTRAN DCN， 适用的主要原则是：

• UE不受影响。

• RAN(或网络节点选择功能(NNSF) ) 基于本地配置触发DECOR

• 作为用户签约的一部分， 运营商可以在HSS中配置称为“UE usage types”的参数，该参数描述了适用于该UE(或一组UE)的特定的业务特征。

• MME可能使用UE使用类型、在MME中配置的本地运营商策略、MME组ID信息(向MME指示DCN的类型) 来选择DCN

• 然后， MME在DCN中选择适当的GW。

• UE使用类型可以通过标准化的值或使用运营商特定值来定义。在漫游情况下，PLMN运营商必须达成协议以使用UE使用类型信息， 否则将采用默认的服务网络行为。这种默认行为可能意味着未选择任何DCN， 或者意味着选择默认DCN， 然后在核心网中重新路由以重定向到适当的核心网。

图4.7 高级(e)DECOR架构

图4.8展示了针对UE选择DECOR或增强DECOR的步骤。

图4.8 DECOR和增强的DECOR的流程

对于DECOR：

1. UE不提供任何与DCN相关的信息， 因此作为默认情况， E-UTRAN(NNSF) 选择默认MME或基于配置选择专用MME。

2）默认的MME可以基于UE使用类型（如果可用）、MMEGI和其他策略。决定继续支持UE或者请求E-UTRAN重新路由(包括MMEGI) 。

1. E-UTRAN根据第一个MME的输入， 选择一个新的MME完成重定向。

2. 新的MME继续为该UE选择DCN， 并选择适当的GW， 如4.1节所述和图4.9所示。UE使用类型， 如果配置了并且可用时， 是区分服务于不同DCN的不同GW的关键参数。

图4.9 DCN的GW选择示例

对于增强的DECOR， UE将配置给它的DCN ID提供给E-UTRAN。E-UTRAN(NNSF)据此选择与DCN关联的适当的MME。一旦选择了MME， MME可以基于来自HSS的信息来验证UE是否可以使用所选的DCN。

作为一般原则，任何UE都可以定向到一个公共或默认的核心网，以便从运营商的PLMN获得服务。使用DCN可以简化运营商的网络运维以及GW的配置， 因为可以部署专用的网络节点， 并且针对该DCN优化其管理和平衡负载。

3GPP TS 29.303的一个DCN MME和GW选择流程的示例如下。

图4.9展示了关于MME和GW的以下功能。

• 组合的PGW/SGW(01) 支持UE使用类型为1、10、20的UE， 组合的PGW/SGW (21) 支持除与UE使用类型1、10、20关联的UE之外的所有UE。PGW/SGW(21)是默认GW，所有签约数据中没有UE使用类型的UE都将路由到该默认GW。

• 定义了两个MME池的区域， 每个MME池都有两个MME。MMEGI为8001的MME 池支持UE使用类型1、10、20， 另一个MME池支持除与UE使用类型1、10、20相关联的UE之外的所有UE。

从一开始就要求在整个PLMN中部署DCN可能是不可行的， 在这种情况下， 可以根据本地配置(而不需签约信息的协助)将用户引导到特定的网络节点。这种方法可能更适合于UE的归属PLMN， 不太适合漫游场景， 除非有其他形式的漫游协议。