多网协同增强及关键技术研究_30页_1mb

多网协同增强及关键技术研究总结

核心内容概述

多网协同是一种通过整合不同网络资源（如移动通信网络、卫星网络、固定网络等）实现高效、可靠、无缝连接的网络技术。该技术旨在根据用户业务需求和网络状态，动态地进行数据分流、迁移和分离，以提升网络性能、服务连续性和用户体验。本白皮书重点探讨了多网协同的愿景、驱动力、应用场景、架构设计以及关键技术。

主要观点

• 多网协同的愿景：构建一个高效、安全、无缝连接的未来网络环境，满足多样化、高带宽、低时延的通信需求。
• 多网协同的驱动力：包括提升资源利用率、服务质量、应急通信能力以及推动技术创新。
• 应用场景多样：涵盖移动通信网络间协同、移动通信与卫星网络协同、移动通信与固定网络协同等。
• 架构设计重点：提出支持双接入能力的网络架构，包括控制面和用户面协议栈的增强，以及双接入终端（DS Device）的设计。
• 关键技术方向：涉及签约管理增强、注册增强、会话管理、策略增强等方面，尤其强调策略的动态配置与执行。

关键信息

1. 多网协同的愿景

• 高效协同：整合不同网络资源，优化配置，提升用户体验。
• 无缝连接：确保用户在任何地点、任何时间都能获得稳定、低延迟的网络连接。
• 安全可靠：通过多层次安全机制保障用户数据安全，防止网络攻击和故障。
• 可持续发展：减少资源浪费，降低运营成本，实现绿色低碳发展。

2. 多网协同的驱动力

• 资源利用：通过多网络资源整合，提高带宽和容量。
• 服务质量提升：满足高实时性业务（如在线游戏、远程医疗）对网络的要求。
• 应对突发事件：在自然灾害等场景中，提供冗余通信渠道，保障通信不中断。
• 技术创新：推动协议、算法等网络技术的演进，支持新兴应用。

3. 应用场景

• 移动通信网络间协同：如4G与5G、5G与5G之间的协同，支持业务数据流的智能分流和迁移。
• 移动通信与卫星网络协同：适用于偏远地区、水下作业、交通工具等场景，弥补地面网络覆盖不足。
• 移动通信与固定网络协同：如Wi-Fi与移动网络的协同，提升室内覆盖能力，支持高密度业务场景。

4. 架构设计

• 双接入终端（DS Device）：支持双SIM卡接入，分为单UE和双UE两种类型。
• 非漫游与漫游场景：非漫游场景下双接入终端的会话和策略控制由归属网络完成；漫游场景下需考虑不同VPLMN之间的协同。
• 控制面协议栈增强：新增“融合”层，协调双协议栈实例，实现双接入控制。
• 用户面协议栈增强：支持DualSteer-LL（底层功能）和基于MP-TCP/MP-QUIC（高层功能）的双接入用户面协议栈。

5. 关键技术研究

5.1 签约管理增强

• 双SIM卡需绑定使用，且签约信息需包含优先级、主从关系等数据。
• 签约信息用于支持双接入特性的授权和策略下发。

5.2 注册增强

• 注册流程需支持双接入能力的上报、授权和关联信息确认。
• 根据运营商商业模式，可设定SIM卡角色（主/备）以影响注册行为。

5.3 会话管理

• 会话管理需支持业务数据流的分流和迁移，分为两种方案：
  • 第一种方案：迁移业务至新PDU会话，释放旧会话资源。
  • 第二种方案：保持两个PDU会话同时存在，通过策略动态导向业务数据流。
• 网络需通过SMF和UPF的协同，实现会话状态的动态管理。

5.4 策略增强

• 策略分为分流策略、迁移策略和UE策略。
• 分流策略用于指导业务流分配至不同SIM卡或接入网络。
• 迁移策略用于触发业务流的切换，需考虑终端能力与网络状态。
• UE策略增强支持多接入PDU会话的建立与管理，包含RAT有效性字段等。

未来展望

• 场景拓展：未来将包括公专网协同等更多应用场景。
• 功能扩展：除分流与迁移外，还将探索分离等功能的实现。
• 终端演进：可能出现支持多网协同的单卡终端，以适应更多使用场景。
• 技术应用：支持对延迟、带宽敏感的XR应用，进一步凸显多网协同的优势。

贡献单位

本白皮书由以下单位联合贡献：

• 中国电信
• 中国联通
• 华为
• 中兴通讯
• 中信科移动
• 高通
• vivo
• IMT-2020（5G）推进组

参考资料

• 3GPP TR 22.841: 上层流量引导、切换与分流研究
• 3GPP TS 22.261: 5G系统服务需求
• 3GPP TR 23.700-53: 5G系统架构中接入流量引导支持
• 3GPP TR 23.700-54: 多接入（双接入与ATSSS_Ph4）研究
• IETF RFC 8684: TCP多路径操作扩展
• IETF RFC 9369: QUIC版本2
• IETF draft-ietf-quic-multipath: QUIC多路径扩展
• 3GPP TS 23.501: 5G系统架构
• 3GPP TS 23.502: 5G系统流程
• 3GPP TS 23.503: 5G系统策略与计费控制框架