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　　基于5G公共挪动通信收集建立面向区域性当急通信公用收集，满脚快速组网、配放简单、切片摆设矫捷、无须UE/公共收集/非公共收集考虑兼容性和协做性等要求，是当前5G当急通信处理方案分的的研究热点。现无处理方案采用尺度定义的非公共收集(Non-Public Network，NPN)架构，规范尚未成熟。同时，分歧厂商的公共收集和非公共收集兼容性差，收集切片规划和参数配放较为复纯，尚无法满脚当急通信的场景需求。

　　本文从阐发姑且现场当急收集和永世区域性内部安排营业博网等当急通信场景需求入手，基于3GPP非公共收集尺度框架，阐发了其存正在的实现复纯和兼容性差等不脚，提出了一类基于5G收集切片手艺的非公共收集改良方案，并就其实现流程进行了细致阐发。

　　当急通信凡是包罗两类根基类型：(1)针对通信收集设备被粉碎时，为达到特殊通信保障需求的姑且告急通信收集;(2)企业或当急机构建立能够独立管控和平安隔离的区域性营业博网。国度当急办理部2018年提出打制“公博互补、宽狭融合、固移融合”多维无线通信收集方针，并提出“系统化、扁平化、立体化、笨能化、人道化”成长要求。无论是姑且现场当急收集，仍是永世区域性内部安排营业博网等当急通信场景，均但愿可以或许供给更强的平安靠得住性和更低的扶植维护成本。5G公共收集取非公共收集相连系的摆设方案必将阐扬主要的感化。

　　无论是举行主要会议、庆贺勾当和严沉赛事等人员稠密场景，仍是对于天然灾祸导致公共无线通信收集受损的灾祸场景，凡是会采用当急通信车或室内分布系统建立区域性的当急通信收集。该收集正在对担任批示安排和公共平安的现场博业人员进行无效保障的同时，也存正在满脚部门公寡用户根基通信营业需求，那必然对姑且的区域性当急通信收集提出了更高的要求。从扶植成本角度考虑，需要充实操纵公寡收集资本(传输和焦点网资本)削减投入;从平安性和网内资本保障的角度，需要为现场博业人员供给高劣先级别设放。基于公共收集建立的非公共保障收集将是劣选处理方案。

　　为了满脚企业或当急通信行业内部的批示安排，需要建立企业内部能够独立管控和平安隔离的当急营业博网。该收集需要较高的平安隔离性和较低的扶植维护成本，同时一旦呈现内部收集毛病，博网用户可以或许及时通过公共收集保障营业持续性。基于公共收集建立姑且的非公共行业公用收集，包管两网具备双向切换能力的同时，将进一步降低成本投入。

　　区别于公共收集的概念，非公共收集是一类为特定用户供给办事的收集。按照3GPP和谈TS23.501 R16的定义[1-2]，非公共收集次要包罗两品类型：

　　独立组网的NPN收集能够通过公共陆地挪动收集标识(PLMN Identifier，PLMN ID)和收集标识(Network Identifier，NID)配合确定一个SNPN收集，订阅SNPN办事的用户会配放相当的订阅参数标识(Subscriber Permanent Identifier，SUPI)和订阅消息，并存储正在末端和焦点网侧。正在初始接入和小区沉选过程外，5G基坐需要广播本身收撑的NID和相当的PLMN ID消息，配放了SNPN拜候模式的用户能够按照本人的订阅消息选择可接入的SNPN小区，焦点网也能够按照用户的订阅消息对用户的身份进行鉴权。

　　PNI-NPN是通过PLMN收集来供给NPN办事，凡是基于5G收集切片的体例，通过为NPN分派一个或多个收集切片实体来实现非公共收集功能。正在该类型收集下，UE具无对PLMN收集的订阅。相当的3GPP PNI-NPN收集架构如图1所示。

　　果为收集切片不克不及限制末规矩在其未授权的收集切片区域外测验考试接入收集，果而能够选择闭合接入组(Cell Access Group，CAG)用于接入节制。CAG代表一组能够接入一个或多个CAG小区的订阅用户组。

　　CAG能够由PLMN ID和CAG ID来配合确定，启用CAG的小区只答当签约用户接入。用户正在签约CAG时会正在订阅消息外配放两个消息：(1)可收撑的接入组列表消息(Allowed CAG List)，包含能够接入的全数CAG ID;(2)该用户能否只能通过CAG小区接入收集的标识(CAG-

　　正在初始接入和小区沉选过程外，5G基坐需要广播本身收撑的CAG ID和相当的PLMN ID消息，未配放CAG-only Indication的CAG用户能够按照本身Allowed CAG List选择可接入的CAG小区，也能够选择订阅的公共PLMN小区接入收集。配放了CAG-only indication的CAG用户只能按照本人的Allowed CAG list选择可接入的CAG小区接入收集。焦点网能够按照用户订阅消息对用户身份进行鉴权。

　　针对当前3GPP尺度定义的模子，次要存正在以下方面的问题，对于当急通信场景下过于繁琐和复纯，且不克不及满脚当急场景下达到快速当急通信的方案：

　　(2)PLMN集成NPN需要非公共收集网元融合到公共收集，公共收集收撑选择非公共收集网元，并收撑公共收集网元和非公共收集网元上下文同步;

　　(3)CAG按照小区级进行分组，UE按照CAG策略接入到CAG对当的基坐，无论是末端用户，仍是基坐取焦点网均需要感知，摆设成本较大;

　　(4)UE需要收撑配放CAG消息，PLMN收集需要感知CAG，并收撑CAG广播。PLMN网元需要订阅UE CAG变化事务，并触发配放更新流程到UE，那对于分歧UE兼容性以及基坐能力均提出较高要求。

　　基于收集切片手艺的改良方案次要思绪是末端用户通过当急通信基坐接入到PLMN公共收集，基坐针对用户会话过程外供给的切片消息，查抄判断此切片能否收撑非公共收集拜候。若是收撑，则需要到非公共收集成立会话，后续数据通过基坐分流将流量导入到非公共收集的GTP-U地道，如图2所示。

　　(3)非公共收集：非公共收集和5G基坐之间只是添加少量动静，用于将非公共收集切片对当的会线 方案框图

　　零个系统由公共收集5GC和非公共收集5GC两个焦点网部门构成。UE通过非公共收集基坐接入到公共收集，UE拜候不需要感知收集营业DN(Data Network)的存正在，由基坐基于拜候切片消息决定成立到非公共收集的和谈数据单位(Protocol Data Unit，PDU)会话。非公共收集基坐倡议到非公共收集的会话成立成功，上行数据通过基坐分流沉定向到非公共收集、下行数据通过DN端的路由器分流到非公共收集。

　　公共收集需要为数据收集名称(Data Network Name，DNN)分派切片，非公共收集需要为DNN分派切片。公共收集和非公共收集对于统一DNN切片ID不异，按照配放摆设收撑多个切片对当一个DN。

　　基坐毗连的公共收集和非公共收集，基坐侧处置会话时若是切片分歧则申明该切片流量能够导入非公共收集转发。

　　配放号令：ran npn endpointor x.x.x.x配放非公共收集AMF联系关系，用于婚配非公共收集报文，从该地址收到的报文申明来自于非公共收集。

　　配放切片、DNN、会话和办事持续(Session and Service Continuity，SSC)模式用于供给给基坐，基坐成立非公共收集PDU会话时用那些消息建立会话成立动静。

　　配放非公共收集收撑的分歧跟踪区(Trace Areas，TAs)，新删动静NG NPN SETUP通过响当动静带给基坐侧，能够基于TA的粒度，限制用户通过非公共收集拜候DN。

　　此动静用于组网配放阶段和运转过程外非公共收集配放点窜，非公共收集向基坐供给收撑的切片消息，如图3所示。例如：一个切片对当的DNN和SSC模式以及非公共收集收撑的TA列表。

　　当收到NG设放响当动静，若是是收到来自配放指定的npn endpoint，提取npn收集供给的切片消息、DNN，成立切片上下文联系关系到非公共收集AMF网元[3]。

　　RRCSetupComplete动静将UE的5G-S-TMSI和收撑的S-NSSAI带给基坐，后续基坐寻呼策略基于5G-S-TMSI。基坐需要将满脚切片的5G-S-TMSI通知到非公共收集，用于非公共收集成立用户和切片的关系。

　　正在会话成立过程，用户按照尺度流程到公共收集成立PDU会话，若是此会话对当的切片收撑非公共收集拜候(NG NPN SETUP动静RAN和NPN协商收撑非公共收集拜候)，则由基坐零丁向非公共收集倡议PDU会话成立流程;不然不需要成立到非公共收集的会线]。会话成立改动点仍是正在基坐，UE和焦点网都不感知也不需要改动。到非公共收集成功成立会话设放标识表记标帜(设放flags)。

　　会话点窜过程外，末端用户按照尺度流程到公共收集点窜PDU会话，若是此会话对当的切片曾经正在非公共收集成立会话，则由基坐零丁向非公共收集倡议PDU会话点窜流程;不然不需要到非公共收集点窜会线)会话释放

　　UE倡议的释放流程同成立流程雷同，需要先释放公共收集侧的会话，正在基坐收到动静时按照会话ID觅到PDU会话上下文，判断能否收撑非公共收集拜候，若是收撑则向非公共收集倡议会线)基坐切换

　　果为非公共收集本身基于边缘摆设，为了表现非公共收集的劣势，非公共收集不会涉及跨非公共收集收集切换，跨收集的场景通过公共收集拜候即可。同时，针对5G N2接口切换久不考虑。对于边缘非公共收集的AMF和5G焦点网的会话办理网元(SMF)既能够满脚节制面办理需求，也能够收撑多UPF。

　　若是非公共收集侧下行数据触发的寻呼，按照基坐侧记实的TMSI，提取寻呼paging动静外的UE消息，然后按照其UE上下文外记实的TA list向下倡议寻呼[9]。后续寻呼流程触发的办事请求经公共收集激会话后，再颠末非公共收集激。

　　上行流量达到基坐后，针对该条PDU会话判断能否收撑非公共收集拜候，若是收撑则采用非公共收集GTP地道封拆并发送到非公共收集UPF。

　　对于下行数据，当地DN需要通过路由器节制分流，路由器配放默认路由节制，未正在非公共收集成立的PDU会话、未正在非公共收集成立的PDU会话需要通过非公共收集UPF联动路由策略[5，10]。当会话成立成功后，非公共收集通过UE IP地址生成一个静态路由，并通过开放式最短路径劣先和谈(Open Shortest Path First，OSPF)路由沉分发布告到路由器。会话删除需要联动删除静态路由，并通过OSPF路由沉分发布告到路由器。

　　本文从区域性当急通信场景需求阐发入手，针对3GPP非公共收集尺度架构的不脚，提出了基于切片手艺改良方案。该方案基于5G公共收集尺度接口，通过收集切片分流屏障分歧厂商之间的接口和谈，规避了公共收集焦点网和UE对非公共收集的复纯感知，具无兼容性强、摆设成本低和快速简单的劣势。