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H3C vSCN5100（Virtual Smart Core Network，虚拟化智慧核心网）是行业定制化核心网产品，产品面向运营商行业市场，为千行百业提供按需定制开放、低时延、高可靠、确定性、高性能5G核心网功能，尤其适用于各种垂直行业的核心网需求，如矿山、医疗、制造、教育等。
H3C vSCN5100包括UDM、AUSF、AMF、SMF、UPF等网元，网元和功能可灵活组合定制，满足垂直行业对5G核心网的需求。vSCN各网元间接口遵循3GPP标准，符合3GPP定义的5G网络，可一体化单机部署，也可分布式部署，支持接入运营商公网核心网，还可以下沉至用户边缘。结合H3C系列云网产品，可形成完整的5G云化融合边缘解决方案。
5G网络架构示意图
H3C vSCN5100为4G/5G融合核心网，4G、5G功能可按需定制。UDM融合HSS功能，满足对4G和5G的签约用户管理。AMF融合MME功能，满足了4G和5G业务接入和移动性管理的需求。SMF和UPF分别融合了SGW-C/PGW-C和SGW-U/PGW-U功能，满足了4G和5G会话管理的需求。支持同时接入4G和5G基站、终端，支持VoLTE和VoNR高清音视频通话。支持4G和5G间互操作，包括切换、TAU及EPS Fallback功能，更好的满足了终端的移动性需求，同时使终端获得4G/5G双重网络保障，增强了终端信号的稳定性。vSCN5100对外支持遵循3GPP标准的4G、5G核心网接口，包括与LTE基站间的S1-C和S1-U接口，与5G基站间的N2、N3接口。在企业专网领域，vSCN5100可实现企业已有的4G基站和新建的5G基站同时接入，减少企业网络建设成本；同时vSCN5100将4G和5G间互操作转化为网元内部接口交互，减少了信令时延，且借助5G核心网支持用户面数据下沉的特性，SCN5100可将4G/5G用户面数据同时下沉至园区，进一步减少了业务时延。
vSCN5100 4G/5G融合核心网
H3C vSCN5100支持基于WX3500X硬件，融合无线AC能力，可作为WLAN和5G一体化接入网关实现WLAN和5G统一接入，更可实现5G网络作为WLAN业务回传网络的一体化解决方案。产品集4G/5G核心网、IMS、无线AC于一身，体积小，功能全，最大化满足企业客户无线网络应用场景，节省投资。
H3C vSCN5100支持与H3C vIMS5100融合部署，实现VoLTE和VoNR高清音视频通话业务。支持对接多媒体调度服务系统，提供标准的SIP协议，进一步实现企业园区的融合调度业务。
H3C vSCN5100为轻量化核心网产品，可以仅包含AMF(MME)/SMF(GW-C)/UDM(HSS)/AUSF/UPF(GW-U)等4G/5G核心网基础网元，也可根据实际业务需要，选择性增加5G PCF、NRF、NSSF等网元。
传统的专用机架式产品体量大，实现方式各异，操作维护较困难。vSCN5100为容器化产品，基于通用x86服务器运行，易于用户灵活部署及管理。
虚拟化部署示意图：
支持DPDK（Data Plane Development Kit，数据平面开发工具）技术，提升了通用服务器转发性能，在X86通用平台实现了vSCN5100用户面的高吞吐量。
vSCN5100支持CUPS，用户面下沉至用户侧，可将低时延业务分流至本地进行处理，极大的降低了业务时延。
vSCN5100典型规格可支持100000用户及1000个基站接入，更可根据客户需求和硬件配置定制产品规格。
用户数：100000 |
基站数：1000 |
PFCP会话数：100000 |
最大吞吐量：50Gbps |
DNN/APN个数：600 |
H3C vSCN5100支持主备组网部署，主设备故障时，备设备可以升为主设备并继续正常工作，保障业务在有设备故障时能够不受影响，提高设备的可靠性。
如图所示，vSCN5100支持Active+Standby的工作模式，主备设备通过接口实时同步用户信息，保证当主设备故障时，备设备能够完全接替主设备继续正常工作。vSCN5100的HA使用了成熟的Comware VSRP的机制，支持BFD检测，能够快速检测相邻设备间的通信故障，及时采取措施，保障业务的正常进行。
vSCN5100基于新华三Comware网络操作系统，Comware软件平台网络特性丰富，系统稳定，性能优异，架构持续演进，可扩展性强，为vSCN5100提供了丰富的平台特性。
项目 | 描述 |
IP路由 | · IPv4静态路由、IPv4动态路由 · IPv6静态路由、IPv6动态路由 · 路由策略 · 等价路由 · 策略路由 |
时间同步 | NTP、SNTP |
其它IP应用 | ICMP、HTTP、HTTPS、FTP、Ping、Tracert、DNS Client、TCP、UDP、SCTP等 |
安全特性 | · PORTAL · Local认证、RBAC、Radius、Tacacs · ACL、FILTER、连接数限制 · IKE/IKEv2、IPSec · SSH v1.5/2.0、URPF、GRE · NAT、NAPT |
可靠性 | VRRP、VRRPv3 链路聚合 双机冗余备份 |
操作维护 | · SNMP V1/V2c/V3、MIB、SYSLOG · 命令行、Web UI、Telnet、SSH登录 · RESTful接口、NETCONF接口 · 告警管理、性能管理、配置管理、日志管理、授权管理 |
vSCN5100提供丰富的5GC（5G Core，5G核心网）控制面（UDM、AUSF、AMF、SMF、PCF、NSSF及NRF）和用户面（UPF）特性，可满足不同行业客户的应用需求。
描述 | |
接口 | N8 (UDM -- AMF) |
N10 (UDM -- SMF) | |
N13 (UDM -- AUSF) | |
N70 (UDM -- IMS) | |
鉴权管理 | SIDF（SUCI到SUPI的解密功能） |
生成认证所需鉴权向量 | |
基于用户设置或系统配置选择认证方式 | |
鉴权会话信息存储 | |
签约数据管理 | AMF签约数据的配置和提供 |
SMF签约数据、SMF选择数据、UE上下文的配置和提供 | |
会话管理信息处理 | |
用户上下文管理 | AMF、SMF注册、注销和信息存储、提供 |
描述 | |
接口 | N12 (AUSF -- AMF) |
N13 (AUSF -- UDM) | |
鉴权 | 5G AKA、EAP AKA’鉴权机制 |
描述 | |
接口 | N1 (UE -- AMF) |
N2 (RAN -- AMF) | |
N11 (AMF -- SMF) | |
N12 (AMF -- AUSF) | |
N8 (AMF -- UDM) | |
N15（AMF -- PCF） | |
N22（AMF -- NSSF） | |
NG Setup | NGAP Setup |
注册管理 | 注册状态模型管理 |
注册请求 | |
注册区管理 | |
5G-GUTI分配 | |
用户清除Purge | |
连接管理 | 连接状态模型 |
NAS连接建立/释放 | |
支持UE和网络侧发起业务请求 | |
UE可达性管理 | |
寻呼 | |
用户移动性管理 | 移动定时器 |
服务区限制 | |
系统内移动 | 移动性注册更新 |
Xn切换 | |
N2切换 | |
服务发现和网元选择 | NRF发现NF 本地配置NF |
用户数据管理 | UDM插入删除用户，AMF订阅签约数据 |
消息透明路由 | 透传SMF会话信息 |
安全 | NAS消息安全 |
AS安全 | |
用户身份机密保护 | |
支持认证 | |
密钥管理 | |
UE策略 |
描述 | |
接口 | N11 (SMF -- AMF) |
N4 (SMF -- UPF) | |
N10 (SMF -- UDM) | |
N7（SMF -- PCF） | |
连接管理 (CM) | UE触发Service Request |
网络侧触发Service Request | |
会话管理（SM） | UE发起PDU Session建立 |
UE发起PDU Session删除 | |
网络侧发起PDU Session修改 | |
网络侧发起PDU Session删除 | |
多PDU Session | |
移动性管理 (MM) | Xn切换 |
UPF发送End Marker | |
NG-RAN内基于N2的切换 | |
寻呼（Paging） | |
QoS流管理 | 基于会话的AMBR control |
GBR流量QoS控制 | |
non-GBR流量会话级QER | |
会话与业务连续性（SSC） | SSC mode1 |
上行流分类（UL CL） | |
分支点（Branching Point） | |
用户面管理 | IP地址管理 |
隧道管理 | |
业务检测控制 | |
本地规则 | |
UPF选择 | 本地配置 |
UDM选择 | NRF发现 本地配置 |
N4接口流程 | 会话建立流程 |
会话修改流程 | |
会话释放流程 | |
会话级上报流程 | |
关联流程 |
项目 | 描述 |
接口 | N4 (SMF -- UPF) |
N3 (UPF -- RAN) | |
N6 (UPF -- DN) | |
N9 (UPF -- UPF) | |
PFCP节点管理 | PFCP偶联管理 |
PFCP节点上报 | |
PFCP心跳管理 | |
PFCP会话管理 | PFCP会话创建 |
PFCP会话更新 | |
PFCP会话删除 | |
PDU会话类型 | IPv4 |
IPv6 | |
IPv4v6 | |
Ethernet | |
PDU会话信息 | PDR |
FAR | |
QER | |
URR | |
路由转发 | 用户面数据转发 |
接入外部数据网络 | |
数据分流 | |
End Marker | |
数据缓存 | |
GTP路径探测 | |
路由转发 | 用户面数据转发 |
业务识别 | IP五元组规则 |
应用层HTTP/FTP/RTSP/DNS/MQTT | |
内容计费业务识别规则 | |
策略执行 | 重定向 |
门控 | |
QoS | |
用量上报 |
项目 | 描述 |
接口 | N5 (AF -- PCF) |
N7 (SMF -- PCF) | |
N15(AMF -- PCF) | |
UE策略 | UE策略关联创建 |
UE策略关联更新 | |
UE策略关联删除 | |
AM策略 | AM策略关联创建 |
AM策略关联更新 | |
AM策略关联删除 | |
SM策略 | SM策略关联创建 |
SM策略关联更新 | |
SM策略关联删除 |
项目 | 描述 |
接口 | N22(AMF -- NSSF) |
网络切片选择 | 确定允许的NSSAI |
确定配置的NSSAI | |
确定服务切片的AMF |
项目 | 描述 |
接口 | Nnrf |
NF管理 | NF发现 |
NF注册 | |
NF更新 | |
NF去注册 | |
NF订阅 | |
NF订阅更新 | |
NF去订阅 | |
NF通知 | |
NF心跳检测 | |
多级NRF | 下一跳NRF |
前传重定向 | |
服务授权 | 静态授权 |
OAuth2.0授权 |
项目 | 描述 |
S1 Setup | S1 Setup |
移动性管理 | · 用户状态管理 · 附着流程 · 跟踪区更新流程 · 服务请求流程 · LTE内部S1切换流程 · 分离流程 · 位置更新流程 |
安全性管理 | · 鉴权功能 · 用户身份保密性功能 · 身份识别功能 · 加密算法：EEA0:NULL EEA1:SNOW3G EEA2:AES EEA3:ZUC · 完整性算法EIA0:NULL EIA1:SNOW3G EIA2:AES EIA3:ZUC |
路径管理 | GTPU路径管理 |
签约用户数据管理 | · 用户签约信息存储 · 用户数据库备份 |
会话管理 | · 缺省/专有承载创建/更新/删除 |
UE 地址分配 | · 静态IP地址分配 · 地址池动态IP地址分配 |
QoS | · EPS QoS · 基于预定义的QoS策略控制 |
路由功能 | · 静态路由 · 缺省路由 |
S1接口 | · S1-MME 支持S1AP协议 · S1-U 支持GTP协议 |
SGi接口 | 支持IP协议 |
vSCN5100支持网络切片，包括用户注册时的切片选择，确定允许的NSSAI和服务该切片的AMF，根据选定的S-NSSAI选择SMF，创建PDU会话选择合适的UPF。
项目 | 描述 |
接口 | N22（AMF -- NSSF） |
AMF | NG Setup流程携带切片信息 |
请求签约切片信息 | |
根据切片信息选择SMF | |
AMF重定向 | |
NSSF | 确定允许的NSSAI |
确定配置的NSSAI | |
确定服务切片的AMF | |
SMF | 基于切片创建PDU会话 |
根据切片信息选择UPF | |
基于切片的性能统计 | AMF基于S-NSSAI的性能统计 |
SMF基于S-NSSAI的性能统计 | |
UPF基于S-NSSAI的性能统计 |
网络切片在实际应用示意图
vSCN5100与H3C vIMS5100共同提供5G VoNR功能，vSCN5100支持以下5G VoNR相关特性。
项目 | 描述 |
接口 | N5 (PCF -- IMS) |
N6（UPF-- IMS） | |
策略授权（PCF） | 策略授权创建 |
策略授权更新 | |
策略授权删除 |
5G语音专网与企业语音内网互通示意图
vSCN5100支持5G LAN，该特性通过5G接入，提供LAN和VPN类似功能的服务，使移动终端能在5G网络中组建小型无线局域网，可广泛应用在工业互联网场景。
项目 | 描述 |
UDM | 5G LAN签约数据管理 |
SMF/UPF | 5G LAN能力协商 |
5G VN组级N4会话管理 | |
终端加入5G VN组流程 | |
终端离开5G VN组流程 | |
支持IP/Ethernet会话类型 | |
PCF | 5G LAN URSP规则配置 |
UPF | N19接口数据转发 |
5G LAN示意图
为提供更可靠的端到端数据传输链路，vSCN5100支持双UE冗余双活机制。在减少设备采购成本的同时，满足工业生产要求的超可靠和高可用需求。
项目 | 描述 |
UPF | 上行报文去重 |
下行报文复制 |
双发选收示意图
vSCN5100支持UE后路由特性，该特性广泛应用在行业中，满足企业一个UE下挂多个终端设备接入的场景。配置UE后路由后，可以实现DN（Date Network，数据网络）内的应用服务器访问UE下挂网络设备，例如在DN内的监控屏幕上显示UE下挂网络摄像头采集到的视频信息。
项目 | 描述 |
SMF | UE后路由配置创建 |
UE后路由配置删除 | |
UE后路由配置下发 | |
UPF | UE后路由数据转发 |
UE后路由示意图
vSCN5100支持二次鉴权功能，用户终端在访问数据业务网络前首先需要完成与UDM及AUSF之间的主认证鉴权，随后SMF网元在为其建立用户面数据通道时将根据签约信息决定是否发起二次身份认证。二次认证的AAA服务器可由行业提供，完成对用户身份的认证及用户IP的分配，进一步保证了用户的安全性并提升了行业客户对终端的管理能力。
项目 | 描述 |
SMF | 二次鉴权PDU会话建立 |
PAP/CHAP认证方式 | |
DN-AAA触发QoS Flow释放 | |
DN-AAA分配IP地址 | |
UPF | 中转SMF与DN-AAA消息 |
二次鉴权示意图
vSCN5100为纯软件产品，可安装到X86物理服务器或部署到云上，也可运行于WX3500X系列设备或其他架构服务器。产品硬件规格依赖用户选用的硬件，推荐选用H3C服务器。
vSCN5100部署模式及规格见下表，
*详细购买信息请咨询H3C当地办事处
H3C vSCN是虚拟化架构的5G轻量化核心网产品，产品面向运营商行业市场，为千行百业提供按需开放、低时延、高可靠、确定性的高性能5G核心网功能，尤其适用于各种垂直行业的核心网需求，如矿山、教育、医疗、制造等。比如，vSCN在医疗行业应用如下：
vSCN5100为纯软件产品，如安装到X86物理服务器上，选购的硬件要求：
核心网 | 硬件要求 |
vSCN5100 | · CPU：Intel x86至强处理器，主频≥2.0GHz，≥10核 · 内存：≥32G · 硬盘：≥100G · 1个千兆自适应以太网接口 · 4个支持DPDK的10G以太网接口，以及4个万兆光模块 |
推荐使用H3C服务器，选购一栏表如下：
描述 | 备注 |
H3C服务器 | · 非HA模式选购1台 · HA模式选购2台 |
vSCN5100为纯软件产品，通过License授权的方式进行销售，分为必选License和可选License，具体选购情况如下，
vSCN5100软件选购一览表：
描述 | 备注 |
HA 模式部署vSCN5100 | 需要为主、备vSCN5100分别选购相同规格的License 必选购买以下License： vSCN5100 软件授权函(基础软件, 永久授权) 根据业务需求选择以下License： vSCN5100 软件授权函(5GC特性, 永久授权) 或vSCN5100 软件授权函(EPC特性, 永久授权) 根据业务规模选择用户数、基站数、带宽等数量型License 另外，根据业务需要为vSCN5100选购相应的特性功能License，如5G LAN、定位、UL CL、Framed Routing等。 详细购买信息请咨询H3C当地办事处。 |
非HA 模式部署vSCN5100 | 必选购买以下License： vSCN5100 软件授权函(基础软件, 永久授权) 根据业务需求选择以下License： vSCN5100 软件授权函(5GC特性, 永久授权) 或vSCN5100 软件授权函(EPC特性, 永久授权) 根据业务规模选择用户数、基站数、带宽等数量型License 另外，根据业务需要为vSCN5100选购相应的特性功能License，如5G LAN、定位、UL CL、Framed Routing等。 详细购买信息请咨询H3C当地办事处。 |
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