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SRv6 在 5G 移动网络中的部署方式

  • 2022 年 8 月 11 日
    北京
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SRv6在5G移动网络中的部署方式

根据 5G 基站 gNB 是否支持 SRv6,SRv6 在移动通信网络中的具体部署方式可分为两种。


方式一gNB 和 UPF 都支持 SRv6 时的部署方式。

当 5G 基站 gNB 和 UPF 都支持 SRv6 时,可以在 gNB 和 UPF 之间建立端到端的 SRv6 隧道。gNB 和 UPF 对业务报文分别进行 SRv6 封装与解封装。在上行方向,gNB 可以作为 SRv6 隧道的入节点,对接收到的业务报文直接进行 SRv6 封装,进入相应的 SRv6 隧道。每条 SRv6 隧道可以指定途经的 C1(承载网设备)和 S1(云原生网络功能)。到达 UPF 后,对报文进行 SRv6 解封装。之后报文经过 N6 接口进入 DN。这种 gNB 与 UPF 之间端到端建立 SRv6 隧道的方式,使得承载网能够感知上层业务及其需求,并为其提供 SRv6 TE 显式路径的规划,从而满足其 SLA 需求,如为 uRLLC 业务提供一条从 gNB 到 UPF 的低时延路径。


方式二gNB 不支持 SRv6 但 UPF 支持 SRv6 的部署方式

当 gNB 不支持 SRv6,而 UPF 支持 SRv6 时,可以在 gNB 与 UPF1 之间(即 N3 接口)仍然使用 GTP-u 隧道,而 UPF 之间(即 N9 接口)使用 SRv6 隧道,从而使 GTP-u 隧道与 SRv6 隧道对接。这样 UPF1 可以作为 SRv6 网关,对通过 GTP-u 隧道接收到的业务报文进行 GTP-u 解封装和 SRv6 封装,让报文进入相应的 SRv6 隧道。每条 SRv6 隧道可以指定途经的 C1 和 S1,其中 S1 也可以由 VNF 实现。采用这种方式时,需要在第一个 UPF 节点拼接 GTP-u 隧道与 SRv6 隧道,即让报文携带信息映射、传递参数并转换封装格式。


将 5G 移动网络功能融合在具有 SRv6 功能的端到端 IPv6 网络层中,对于部署简单且可扩展的 5G 网络至关重要。

  1. Args.Mob.Session

SRv6 SID 的 Arguments(Args)字段可以用来携带报文数据单元会话信息,如 PDU(Packet Data Unit,分组数据单元)Session ID、QFI(QoS Flow Identifier,QoS 流标识符)和 RQI(Reflective QoS Indicator,反射 QoS 标识)等,这个字段在移动网络中被称为 Args.Mob.Session,可以用于移动终端计费和缓存。

Args.Mob.Session 通常与 End.Map、End.DT 和 End.DX 等功能结合使用。通常情况下,多个会话可以使用一个相同的聚合 SRv6 功能,而 Args. Mob.Session 携带了每个会话的信息参数,可以帮助 UPF 实现对每个会话粒度的精细化功能控制。


  1. End.M.GTP6.D/End.M.GTP6.E

当 gNB 支持 IPv6/GTP(GPRS Tunneling Protocol,GPRS 隧道协议)而不支持 SRv6 时,SRv6 Gateway(UPF1)需要支持拼接 IPv6/GTP 与 SRv6 隧道。End.M.GTP6.D(Endpoint Function with IPv6/GTP Decapsulation into SR Policy)和 End.M.GTP6.E(Endpoint Function with IPv6/GTP Encapsulation for IPv6.GTP Tunnel)就是 UPF1 上需要支持的隧道拼接功能。


针对上行业务,UPF1 需要支持 End.M.GTP6.D 来实现 IPv6/GTP 向 SRv6 的转换;针对下行业务,UPF1 需要支持 End.M.GTP6.E 来实现 SRv6 向基于 IPv6 的 GTP 的转换。


  1. End.M.GTP4.E

当 gNB 支持 IPv4/GTP 而不支持 SRv6 时,SRv6 Gateway(UPF1)需要支持拼接 IPv4/GTP 与 SRv6 的隧道。针对下行业务,UPF1 需要支持 End. M.GTP4.E(Endpoint Function with IPv4/GTP Encapsulation for IPv4. GTP Tunnel)来实现 SRv6 向基于 IPv4 的 GTP 的转换。


  1. End.Limit SID

End.Limit 的定义是为了支持移动 UP 的限速功能特性。End.Limit SID 的格式其中 Group-ID 用来指定一组具有相同 AMBR(Aggregate Maximum Bit Rate,聚合最大比特率)的多个数据流,Limit-Rate 作为该 SID 的 Arguments 部分来指示需要为该报文施加的实际限速值。


移动网络的 CP 与 UP 是相对独立的。采用 SRv6 支持移动 UP 时,CP 可以是现有 3GPP 定义的 CP,但是需要对 N4 接口进行一些修改,来支持向 UP 下发针对特定 SID 的相关策略。

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