（3）對(duì)更多核心網(wǎng)能力實(shí)現(xiàn)開(kāi)放

面向未來(lái)5G應(yīng)用的多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景及多樣化用戶需求，運(yùn)營(yíng)商還可將更多的網(wǎng)元能力進(jìn)行開(kāi)放。例如開(kāi)放S-CSCF（Serving-Call Session Control Function，服務(wù)-呼叫會(huì)話控制功能）與SCEF之間的ISC（IP multimedia Subsystem Service Control，IMS業(yè)務(wù)控制）接口可實(shí)現(xiàn)多方會(huì)議、號(hào)碼顯示等語(yǔ)言類(lèi)能力的開(kāi)放等，并最終可基于4G/5G融合架構(gòu)通過(guò)NEF（Network Exposure Function，網(wǎng)絡(luò)功能開(kāi)放）與SCEF統(tǒng)一的北向接口實(shí)現(xiàn)更多核心網(wǎng)網(wǎng)元能力的融合開(kāi)放。

3. SCEF部署及應(yīng)用

3.1  QoS管道能力開(kāi)放及部署應(yīng)用

面向未來(lái)市場(chǎng)的井噴式發(fā)展以及業(yè)務(wù)的QoS多樣化、個(gè)性化需求，運(yùn)營(yíng)商可充分利用自身管道優(yōu)勢(shì)，面向合作方業(yè)務(wù)平臺(tái)，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)管道能力以滿足游戲加速、視頻類(lèi)應(yīng)用等多樣化QoS需求。

部署方式為在EPC（Evolved Packet Core，演進(jìn)的分組核心網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中增加網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放層SCEF，根據(jù)應(yīng)用的QoS要求向PCRF申請(qǐng)、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)根據(jù)應(yīng)用要求向PCRF執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)資源事件通知的訂閱和取消訂閱，并將SCEF與業(yè)務(wù)平臺(tái)之間基于JSON/XML（Javascript Object Notation/Extensible Markup Language，Java腳本對(duì)象表示/擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）的協(xié)議轉(zhuǎn)換為SCEF與PCRF之間的Diameter協(xié)議，解決了協(xié)議兼容性問(wèn)題的同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)安全性。EPC網(wǎng)絡(luò)基于SCEF的QoS能力開(kāi)放架構(gòu)如圖2所示，SCEF通過(guò)API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序編程接口）接口向第三方業(yè)務(wù)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)能力，通過(guò)Rx接口實(shí)現(xiàn)接入控制，并實(shí)現(xiàn)接口封裝及轉(zhuǎn)換、會(huì)話管理、路由等功能。

圖2    QoS管道能力開(kāi)放架構(gòu)圖

通過(guò)SCEF將網(wǎng)絡(luò)側(cè)用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS能力封裝后以API（Application Programming Interface,應(yīng)用程序編程接口）形式開(kāi)放給第三方應(yīng)用。應(yīng)用平臺(tái)根據(jù)用戶需求及時(shí)（用戶使用業(yè)務(wù)時(shí)）向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起業(yè)務(wù)加速申請(qǐng)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)依據(jù)與業(yè)務(wù)簽訂的協(xié)議，為當(dāng)前用戶提供加速服務(wù)。以游戲加速應(yīng)用為例，用戶開(kāi)啟某個(gè)手機(jī)游戲，發(fā)起業(yè)務(wù)加速請(qǐng)求，游戲業(yè)務(wù)平臺(tái)調(diào)用能力網(wǎng)元接入模塊經(jīng)由管道能力網(wǎng)元向網(wǎng)絡(luò)側(cè)申請(qǐng)業(yè)務(wù)加速，用戶升級(jí)為臨時(shí)VIP用戶，游戲服務(wù)商為該用戶的游戲鏈接申請(qǐng)差異化服務(wù)。

3.2  物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的能力開(kāi)放及部署應(yīng)用

NB-IoT蜂窩物聯(lián)網(wǎng)以其覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低等優(yōu)勢(shì)而得到迅速發(fā)展。以NB-IoT低功耗實(shí)現(xiàn)技術(shù)的能力開(kāi)放為例，若引入能力開(kāi)放網(wǎng)元SCEF，可使終端省電特性更加智能化，同時(shí)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維更加安全、高效。

基于現(xiàn)有EPC架構(gòu)的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，影響終端省電時(shí)長(zhǎng)的三個(gè)參數(shù)為周期性TAU（Tracking Area Update，跟蹤區(qū)更新）、PSM（Power Saving Mode，省電模式）的Active Time和eDRX（extended Idle Mode DRX，擴(kuò)展的空閑模式DRX）周期長(zhǎng)度，三個(gè)參數(shù)關(guān)系如圖3所示。終端在一個(gè)TAU周期結(jié)束后，會(huì)退出省電模式，再次發(fā)起TAU流程；UE可同時(shí)請(qǐng)求激活PSM模式和eDRX兩種省電模式，由MME決定某個(gè)或兩個(gè)同時(shí)生效。若將核心網(wǎng)MME、HSS網(wǎng)元的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置能力進(jìn)行開(kāi)放，可將物聯(lián)網(wǎng)用戶個(gè)性化、多樣化的省電時(shí)長(zhǎng)需求參數(shù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)卡和終端的統(tǒng)一管理平臺(tái)下發(fā)至核心網(wǎng)控制面網(wǎng)元，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自助配置并決定終端省電時(shí)長(zhǎng)。這不但滿足了終端用戶多樣化的省電時(shí)長(zhǎng)需求，更是避免了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員工作量的增加以及人為配置可能出現(xiàn)差錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)，且免去網(wǎng)維人員參與配置，需求響應(yīng)更及時(shí)高效。

圖3    周期性TAU、Active Time、eDRX三個(gè)參數(shù)關(guān)系圖

部署方式為在EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中增加網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放SCEF網(wǎng)元，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示。物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理平臺(tái)將影響終端休眠時(shí)長(zhǎng)/頻率的三個(gè)時(shí)間參數(shù)PSM的Active Time、周期性TAU時(shí)間和eDRX周期長(zhǎng)度集合下發(fā)至SCEF，SCEF將周期性TAU時(shí)長(zhǎng)參數(shù)下發(fā)至HSS，HSS再下發(fā)至MME，SCEF通過(guò)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(shí)間參數(shù)PSM的Active Time、eDRX參數(shù)通過(guò)T6a接口下發(fā)至MME，當(dāng)UE和MME進(jìn)行Attach附著/TAU流程時(shí)協(xié)商省電模式時(shí)間參數(shù)，并以MME配置參數(shù)為準(zhǔn)。SCEF能力開(kāi)放功能的引入，使得網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)用戶需求自助配置省電時(shí)間參數(shù)，滿足了用戶多樣化、個(gè)性化低功耗需求。