3.1.5　5G和4G网络互操作

5G网络引入之后，在一些场景中，为了保证用户的业务体验，需要支持5G网络和4G网络的无缝互操作。例如，5G网络没有做到全覆盖或者部分业务无法获得5G网络支持或者运营商需要将部分终端负载均衡到4G网络。因此，5G的商用部署进程将是一个基于4G系统进行的长期的替换、升级、迭代的过程；在5G覆盖不完善的情况下，4G系统也是保障用户业务连续性体验的最好补充。

基于3GPP现阶段的结论，本书仅讨论5G与4G直接的融合组网及互操作技术，暂不涉及5G与2G/3G直接的互操作。

4G和5G融合组网意味着网络、业务均需要进行一体化的融合演进。为了实现这一目标，在4G网络到5G网络的演进过程中，用户签约数据融合、网络策略融合、数据融合以及业务连续性是最主要考虑的问题。基于此网络演进需求，4G和5G网络部分网元需要进行合设，如HSS+UDM、SMF+PGW-C和UPF+PGW-U，如图3-6所示。其中N26接口为可选接口，根据运营商的部署策略和业务需求决定是否设置。

图3-6　4G和5G互操作系统架构（引自[1]中图4.3.1-1）

同时，4G和5G网络网元合设除了数据和用户状态的统一管理外，大部分4G和5G网络间的交互通过网元内部接口实现，不需要单独定义标准化接口，简化了互操作处理流程，减少了交互时延。

PGW-C与SMF合设以及PGW-U与UPF合设，能够支持4G/5G切换过程中的业务连续性，保证用户的无缝切换体验；用户面网元合设使得切换过程中不需要变更用户面锚点，当终端在5G和4G网络之间进行移动时，终端的地址保留；终端的上下文在MME和AMF之间传递，实现了业务连续性和用户对于移动性的无感知，同时节省了业务处理资源。