Page 20 - 网络电信2023年1月刊

图3 从最近已知的TA开始发起寻呼流程
Technology，无线接入技术）以标记特定 MME 配置，从而标识
对 EPC 中的卫星接入的非连续覆盖区域。
但在移动性管理的增强部署中，需要密切注意，一旦在地
震、水灾等多发性自然灾害发生时，大量UE在系统上会集中触
发连接，导致系统的信令负荷骤然升高，这可能会引起信令风
暴，造成系统承受瞬间高压。需要进一步研究如何降低信令风
暴对通信系统的负面影响，如考虑提供多种不同等级的切片进
行智能调度，为各种应用提供切片并设置合理的生命周期，并
给与足够的安全保障避免来自外部的安全攻击，为人员援救、
物资调度、设备远程操控等紧急通信需求设置高优先级接入。
三、 空天地融合的关键技术
为了实现天地空一体化更加深度地融合，需要考虑以下关
键技术。
3.1 业务SLA保障和QoS控制增强
基于卫星的回程传输，对于覆盖偏远地区的关键场景非常
重要，以防无法建立地面回程连接。在无线网络环境下，针对
卫星定向相关业务提供业务保障。卫星通信签约用户接入后，
创建5QI=7（5G QoS Identifier，5G业务质量标识）的non-
GBR，PCF（Policy Control Function，策略控制功能）向 SMF
订阅 RAT 改变事件，根据RAT条件，按要求下发不同的预定义
规则，UPF根据该预定义规则实现应用上报，同时创建专载进行
保障。
如图4所示，SMF与AMF、卫星和终端协同完成对指定业务
流的 QoS流建立，业务释放后删除指定业务流的QoS流。在这个
过程中，UPF侦测预定义规则对应业务流发生或者终止，上报
给 SMF，并根据SMF指示，创建专用QoS Flow，业务释放后删除
QoS Flow，个过程确保指定业务流在 Non-GBR QoS 流中传输。
由于卫星和地面传输受到诸多外部气象和地质环境的影
响，当卫星板载UPF和地面 SMF之间的 N4 接口断链后，业务会
中断。针对这种情况，本方案进行进一步优化，以确保已接入
的终端的用户面转发尽可能继续保持，业务惯性运行不中断，
提升系统可靠性，提升用户体验，并确保紧急情况下的业务延
续性不受到外部因素的干扰。
网络电信 二零二三年一、二月
方案支持按照不同UPF按需独立开启会话保持功能，即支持
部分 UPF 节点开启会话保持，状态可维持24小时甚至更长，而
部分UPF可不开启会话保持。在不开启的情况下，当SMF/UPF发
现N4故障，各自释放会话，业务无法保持。
3GPP在R17阶段定义了卫星回程类别指示，以指示卫星
回程信息， 包括GEO（Geosynchronous Earth Orbit，高轨
道）、MEO（Medium Earth Orbit，中轨道）、LEO（Low Earth
Orbit，低轨道）或其他类型的卫星。然而，如果卫星回程涉及
ISL（Inter-Satellite Link，卫星间链路）多跳，或回程连接
在不同的卫星和地面网络上，则该方案还需要进一步优化。
在图4中，gNB（Next Generation Node B，下一代基站）
有可能同时与多个卫星建立用户面UP连接。在PDU 会话的UP连
接建立之前，AMF无法提前预知使用哪个卫星回传来服务PDU 会
话。在这种情况下，只有一个卫星回程类别不足以描述动态卫
星回程特性。此外，卫星网络拓扑不断动态变化，不同类型的
卫星提供的传输能力也不同，因此用于PDU会话的静态下发的
QoS参数难以适用实际使用中的多种场景。因此，在R18阶段，
3GPP正在研究如何进行扩展，考虑多跳ISL或多种回程，引入增
强卫星回程的QoS控制方案。优化方案需要动态调整卫星回程类
别指示，以调整卫星回程功能，充分考虑延迟和带宽等参数受
到的影响。为了适应用户面UP中使用的卫星回程网络动态延迟
的策略Policy/QoS控制，还可以对RAN和 UPF之间的 GTP-U路径
进行QoS监控。为了高效精确地监控，PCF生成合适的QoS监控策
略，并需要基于监控结果及时调整 PCC 规则。
空天地一体化的SLA保障课题涉及范围非常广泛，为了更
好地为通过gNB连接到5GC的UE服务，还有诸多问题亟待深入研
讨，包括如何确定分组传送延迟或带宽或在UP路径上同时确定
卫星回程、基于确定的数据包传送延迟或带宽或UP路径上的两
个卫星回程的策略/QoS控制增强以及动态卫星回传引入的分组
乱序问题等。
3.2 基于AI的用户面策略
在偏远区域，如高山、孤岛等，地面回传网难以铺设，需
要通过卫星作为回传网，典型的组网场景不仅包括单星单链，
还包括多星串联（星际链路）、多星并联（中低轨），同一个
基站和 5GC之间存在多条链路，且时延、带宽不同，需要能制
定合适的QoS策略，提供最佳的用户路径。
如图5所示，以多星并联为例，可以引入智能化网元 NWDAF
（Network Data Analytics Function，网络数据分析功能）辅
助策略网元 PCF 实现空天地融合网络用户面性能闭环分析，最
终将分析决策结果实施到物理网络中。
NWDAF 订阅不同卫星链路的时延、带宽、丢包率等信息，
根据采集数据综合判断UPF的选择策略和QoS策略，为终端提供
在特定时间、区域内的最佳用户面路径及QoS策略，实现最佳的
用户面路径，满足应用需求。
卫星通信的组网场景更加复杂、组网更加动态，在卫星
作为移动回传的场景下，需要充分考虑多路径的动态选择和智
能 QoS 保障，本方案通过引入基于 AI 的NWDAF 实现了实时感
知、训练分析及动态决策的闭环，提升了卫星通信业务的用户
体验。
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