(3)對更多核心網能力實現開放
面向未來5G應用的多種業務場景及多樣化用戶需求,運營商還可將更多的網元能力進行開放。例如開放S-CSCF(Serving-Call Session Control Function,服務-呼叫會話控制功能)與SCEF之間的ISC(IP multimedia Subsystem Service Control,IMS業務控制)接口可實現多方會議、號碼顯示等語言類能力的開放等,并最終可基于4G/5G融合架構通過NEF(Network Exposure Function,網絡功能開放)與SCEF統一的北向接口實現更多核心網網元能力的融合開放。
3. SCEF部署及應用
3.1 QoS管道能力開放及部署應用
面向未來市場的井噴式發展以及業務的QoS多樣化、個性化需求,運營商可充分利用自身管道優勢,面向合作方業務平臺,開放網絡管道能力以滿足游戲加速、視頻類應用等多樣化QoS需求。
部署方式為在EPC(Evolved Packet Core,演進的分組核心網)網絡架構中增加網絡能力開放層SCEF,根據應用的QoS要求向PCRF申請、調整網絡資源,同時根據應用要求向PCRF執行網絡資源事件通知的訂閱和取消訂閱,并將SCEF與業務平臺之間基于JSON/XML(Javascript Object Notation/Extensible Markup Language,Java腳本對象表示/擴展標記語言)的協議轉換為SCEF與PCRF之間的Diameter協議,解決了協議兼容性問題的同時也提高了網絡安全性。EPC網絡基于SCEF的QoS能力開放架構如圖2所示,SCEF通過API(Application Programming Interface,應用程序編程接口)接口向第三方業務開放網絡能力,通過Rx接口實現接入控制,并實現接口封裝及轉換、會話管理、路由等功能。
圖2 QoS管道能力開放架構圖
通過SCEF將網絡側用戶數據業務的QoS能力封裝后以API(Application Programming Interface,應用程序編程接口)形式開放給第三方應用。應用平臺根據用戶需求及時(用戶使用業務時)向網絡側發起業務加速申請,網絡側依據與業務簽訂的協議,為當前用戶提供加速服務。以游戲加速應用為例,用戶開啟某個手機游戲,發起業務加速請求,游戲業務平臺調用能力網元接入模塊經由管道能力網元向網絡側申請業務加速,用戶升級為臨時VIP用戶,游戲服務商為該用戶的游戲鏈接申請差異化服務。
3.2 物聯網領域的能力開放及部署應用
NB-IoT蜂窩物聯網以其覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低等優勢而得到迅速發展。以NB-IoT低功耗實現技術的能力開放為例,若引入能力開放網元SCEF,可使終端省電特性更加智能化,同時運營商網絡運維更加安全、高效。
基于現有EPC架構的NB-IoT網絡,影響終端省電時長的三個參數為周期性TAU(Tracking Area Update,跟蹤區更新)、PSM(Power Saving Mode,省電模式)的Active Time和eDRX(extended Idle Mode DRX,擴展的空閑模式DRX)周期長度,三個參數關系如圖3所示。終端在一個TAU周期結束后,會退出省電模式,再次發起TAU流程;UE可同時請求激活PSM模式和eDRX兩種省電模式,由MME決定某個或兩個同時生效。若將核心網MME、HSS網元的網絡參數配置能力進行開放,可將物聯網用戶個性化、多樣化的省電時長需求參數通過物聯網卡和終端的統一管理平臺下發至核心網控制面網元,以實現網絡自助配置并決定終端省電時長。這不但滿足了終端用戶多樣化的省電時長需求,更是避免了網絡維護人員工作量的增加以及人為配置可能出現差錯的風險,且免去網維人員參與配置,需求響應更及時高效。
圖3 周期性TAU、Active Time、eDRX三個參數關系圖
部署方式為在EPC網絡架構中增加網絡能力開放SCEF網元,網絡架構如圖4所示。物聯網統一管理平臺將影響終端休眠時長/頻率的三個時間參數PSM的Active Time、周期性TAU時間和eDRX周期長度集合下發至SCEF,SCEF將周期性TAU時長參數下發至HSS,HSS再下發至MME,SCEF通過S6t接口向用戶歸屬HSS查詢到用戶拜訪的MME,SCEF將省電模式的時間參數PSM的Active Time、eDRX參數通過T6a接口下發至MME,當UE和MME進行Attach附著/TAU流程時協商省電模式時間參數,并以MME配置參數為準。SCEF能力開放功能的引入,使得網絡可根據物聯網用戶需求自助配置省電時間參數,滿足了用戶多樣化、個性化低功耗需求。