引用格式:李晓华,宋得龙,高娴.3GPPR17垂直行业应用关键特性综述[J].信息通信技术与政策,2022,48(6):91-96.
DOI:10.12267/j.issn.2096-5931.2022.06.016
0引言
1非公共网络增强
非公共网络(Non-PublicNetworks,NPN)是3GPPR16引入的一个特性,为垂直行业提供专属网络。NPN分为独立组网的独立的非公共网络(Stand-aloneNon-PublicNetwork,SNPN)和与PLMN集成的公共网络集成NPN(PublicNetworkIntegratedNon-PublicNetwork,PNI-NPN),前者由SNPN运营商独立运营且不依赖于PLMN网络,不支持与EPS互通;后者依赖于PLMN网络,使用封闭接入组(ClosedAccessGroup,CAG)进行接入控制,通过CAGList+网络切片可以实现端到端的资源专用。
对于UE入网(Onboarding)和远程配置功能,当UE初始不具备签约网络的凭证时,入网流程使配置了默认凭证的UE可以接入一个配置网络(OnboardingNetwork,ONN),默认凭证可由设备制造商为UE配置,ONN可以是SNPN或者PLMN。UE获得与ONN的网络连接后,可以通过配置服务器(ProvisioningServer,PVS)获取UE签约的SNPN(SO-SNPN)的签约凭证和配置。配置网络是SNPN(ON-SNPN)时,NG-RAN节点将额外广播一个SNPN当前是否支持入网的指示,UE使用专门的Onboarding注册类型,网络不需要签约检查。UE通过和默认凭证服务器(DefaultCredentialsServer,DCS)之间的认证后获得到配置网络的网络连接,此时建立UE到PVS的受限PDU会话,以仅允许来自/去往PVS的流量。对于某个特定UE而言,ON-SNPN和SO-SNPN可以是同一个网络;如果配置网络是PLMN,则使用正常注册流程,无入网指示,由UDM进行正常的签约检查。
图1配置网络是SNPN时获取签约网络凭证并接入的高层流程
25G多播广播
空口NG-RAN支持采用PTM/PTP方式向UE发送数据包,可以控制UE在PTM/PTP两种方式间进行切换,支持基于Xn接口/N2接口切换的业务连续性。
3面向垂直行业的服务使能架构层增强
面向垂直行业的服务使能架构层(ServiceEnablerArchitectureLayerforVerticals,SEAL)由一组通用的服务(如位置管理、组管理、配置管理、身份/密钥管理、网络资源管理)和接口组成,提供应用层功能和接口,以API形式向一个或多个垂直行业提供服务,允许跨不同垂直行业使用通用功能/服务。
UE和服务器分为VAL层和SEAL层,SEAL功能实体分别是SEAL客户端和SEAL服务器,SEAL客户端通过SEAL-UU接口与SEAL服务器通信,通过SEAL-C接口向VAL客户端提供服务使能层支持功能。VAL服务器通过SEAL-S接口与SEAL服务器通信,这些都是应用平面接口,SEAL服务器可以使用3GPP接口与底层3GPP网络进行通信[4]。
位置管理功能的增强包括获取某一给定区域内UE的位置信息、监控UE位置以在UE移入或移出区域时通知VALServer、监控定位区域获取移入或移出某一地理区域/相距某个参考UE多少距离的UE列表。
4工业物联网增强
图25G时钟同步和g(PTP)域时钟同步
5铁路移动通信系统应用架构增强
R17还增强了单呼的呼叫转接和呼叫转移。转接支持MCPTT被叫方将单呼重定位到另一个MCPTT用户,包括直转和选择转。呼叫转移则支持在单呼呼叫转移过程中取消呼叫。
6无人机系统
无人机的典型场景包括:实时高分辨率视频广播,基于无人机搭载360°球面摄像机系统,通过3GPP系统实时上传到云端;机载无人机充当无线接入节点,增强对紧急情况、临时覆盖和热点事件等各种场景的覆盖;无人机指挥与控制通信,通过保证C2通信的QoS来提供UAS服务等。
7其他垂直行业特性
MSGin5G是针对包括物物通信和人物通信在内的海量物联网设备通信而设计和优化的消息服务,可用于点到点消息、应用到点消息、群组消息和广播消息场景,组管理功能和配置管理功能可由SEAL提供。支持的终端类型包括:支持MSGin5G客户端的MSGin5GUE、不支持MSGin5G客户端但支持SMS/NIDD等3GPP定义的消息传递机制的Legacy3GPPUE以及支持RCS/LwM2M等非3GPP消息传递机制的非3GPPUE。MSGin5GUE可以是传感器、执行器等轻量级受限设备,或者是洗衣机、微型烤箱等具有高级功能的不受限设备。MSGin5G服务器通过非3GPP消息网关与非3GPP消息服务互通,通过Legacy3GPP消息网关与Legacy3GPP消息服务互通[8]。为MSGin5G服务的所有UE分配一个应用层标识符MSGin5GServiceID,UE向MSGin5G服务器注册其MSGin5GServiceID,如果是不支持MSGin5G的UE,则由对应的消息网关代表其向MSGin5G服务器进行注册。发送方直接或通过消息网关将消息发给MSGin5G服务器,MSGin5G服务器解析消息接收方确定消息是传递给UE(MSGin5GUE、Legacy3GPPUE、非3GPPUE)、应用服务器还是消息网关。
8结束语
参考文献
[1]3GPP.Systemarchitectureforthe5Gsystem[R],2016.
[2]3GPP.StudyonenhancedsupportofNon-publicNetworks(NPN)[R],2019.
[3]3GPP.Architecturalenhancementsfor5Gmulticastbroadcastservices[R],2021.
[4]3GPP.Functionalarchitectureandinformationflows[R],2018.
[5]秦鹏太,李爱华,姜怡,等.5G-Advanced核心网技术综述[J].移动通信,2022,46(1):58-66.
[6]3GPP.Servicerequirementsforcyber-physicalcontrolapplicationsinverticaldomains[R],2018.
[7]3GPP.SupportofUncrewedAerialSystems(UAS)connectivity,identificationandtracking[R],2021.
[8]3GPP.Studyonsupportofthe5GMSG(Message)service[R],2019.