发布时间:2020-07-21
移动网络中的用户数据设备演进趋势和问题
移动核心网中,用户签约数据管理功能由专门的网络功能实体负责。从2/3G核心网中的HLR(Home Location Register),到4G核心网中的 EPC HSS(Home Subscriber Server),再到5G核心网中的UDM(Unified Data Management),用户数据管理设备也一直在演进中。
用户数据管理设备通常采用的演进方式是融合部署,新功能实体兼容之前的数据管理功能,有利于简化网络结构,简化运维和用户数据发放过程,确保数据一致性,从而有助于快速开展新业务,降低运维成本。 如在2/3/4G网络演进过程中HLR演进到HSS,HLR被认为是HSS的一个子集,当4G网络支持VoLTE时,引入IMS子系统,此时HSS包含IMS核心网中的用户数据管理功能。
当网络演进到5G时,基于历史演进的经验,是将4/5G用户数据管理设备进行融合部署,继承现网特色功能。然而5G核心网采用了颠覆性技术,很难在现有网络设备上升级支持5G UDM,需新建5G用户数据管理设备,并兼容HSS功能,还需要将现有网络的用户数据迁移到新的融合设备上。
图1:现网HSS很难演进支持5G UDM
在5G核心网部署初期,一些运营商对把现网用户数据迁移到5G融合设备有所顾虑。主要原因是:
运营商希望除数据迁移方案外,能够有一个利旧现网设备,同时也能快速开展5G业务的经济方案。
业界研究进展
3GPP标准化组织针对5G用户数据演进输出了多个技术报告和规范。
表-1:3GPP关于用户数据互通及演进的研究报告和规范列表
3GPP正在对HSS支持服务化接口,HSS/UDM互通流程的方案进行标准化工作。
图2:3GPP TS23.632定义的UDM-HSS直接互通架构
UDM和现网HSS分离部署,HSS提供Nhss服务化接口,需现网HSS升级支持服务化架构与UDM互通。
该方案对现网影响较大,整体业务流程和业务发放系统运营较为复杂。传统设备的生命期在未来2-5年左右结束,对现网做较大的改动和集成并非好的选择。总体上,HSS/UDM融合部署,签约数据集中化存储,可以与现网HSS共存,被认为是最具未来演进优势的选项。
中兴通讯用户数据平滑演进方案包
中兴通讯凭借20多年的 HLR/HSS商用经验的积淀,深刻理解国内外运营商的用户数据演进需求,率先在业界推出了充分利旧现网HSS设备,按需新建UDM,对网络调整影响小,同时又能快速发展5G的用户数据演进解决方案包。
图3:用户数据平滑演进方案
为避免将规模迁移用户作为5G商用的先决条件,中兴通讯用户数据演进解决方案包提供两种差异化演进方案,并结合自动化技术和流程,助力运营商加速5G商用进程。
两种演进方案的特性如下表所示:
表-2:用户数据演进方案比较
方案1:初始阶段就以HSS/UDM融合部署,用户数据集中化存储为目标,提供灵活的网络演进方法。
方案2:初始阶段不需要HSS/UDM融合以及2/3/4/5G用户数据融合,采用免开通自动派生5G签约方法,助力运营商快速商用5G,且对周边网元影响最小,是最具有创新性的演进方案。
两种演进方案均实现了用户5G签约的自动化发放,并充分利旧现网资源,规避了必须在5G商用前全面迁移现网用户数据的重大工程操作风险,同时也满足老用户不换卡不换号,换5G终端即可自动接入5G的需求。
这种“轻量级“平滑演进方案,避免现网HSS要升级改造支持3GPP的UDM服务化接口和互通方案,充分利用已有成熟协议和技术,可靠性高,对现网影响小。
结束语
在5G演进过程中,用户数据管理设备的演进是一个重要组成部分。部署融合的HSS/UDM,将2/3/4/5G/IMS用户数据集中化存储是目标架构。中兴通讯与运营商密切协作,提供灵活的用户数据演进方案,融入自动化方法,简化了5G核心网的部署与互通要求,加速5G商用进程。