Nous allons voir dans cet article la fonction SCP Service Communication Proxy proposée dans la Rel-16 pour apporter une souplesse dans le déploiement du 5GC et dans la communication entre les fonctions NF.

Dans le cœur de réseau 5G (5GC), tout est service. Une fonction réseau (NF) n’appelle plus forcément une autre NF via une interface point à point figée comme en EPC (S1, S5, S11…) : elle consomme un service exposé en HTTP/2, décrit en JSON, au sein d’une architecture orientée services — la SBA, Service-Based Architecture (3GPP TS 23.501 §7).

Mais « orienté services » ne dit pas comment la requête voyage concrètement entre le consommateur (NFc) et le producteur (NFp). Sur ce point, la 3GPP définit quatre modèles de communication, désignés modèles A, B, C et D (TS 23.501 §7.1.1). Ils se distinguent par une question simple : qui découvre le producteur, qui le sélectionne, et qui route effectivement la requête ?

Le socle commun : le NRF

Avant de comparer les modèles, un mot sur la fonction qui rend tout ça possible : le NRF (Network Repository Function). Chaque instance de NF s’y enregistre avec un profil (NFProfile, TS 29.510 §6.1.6.2) décrivant son type, son statut, les slices qu’elle sert (sNssais), sa charge courante (load), sa capacité configurée (capacity), sa localisation, et bien d’autres attributs. C’est sur cette base que repose toute logique de discovery (trouver les candidats) et de sélection (choisir le bon candidat parmi eux).

Ce qui change d’un modèle à l’autre, c’est seulement la répartition de ces deux tâches — discovery et sélection — entre le consommateur et un composant que l’on n’a pas encore présenté : le SCP.

Modèles A et B : la communication directe

Dans les modèles A et B, le NFc parle directement au NFp, sans intermédiaire de routage.

Modèle A — sans discovery. Le consommateur connaît déjà l’adresse du producteur, configurée statiquement. Aucune interrogation du NRF n’a lieu au moment de l’appel. C’est simple, mais rigide : ça ne tient pas la route dès que les instances NF sont déployées, retirées ou redimensionnées dynamiquement — exactement le genre de souplesse qu’on recherche en environnement cloud-native.

Modèle B — avec discovery, sans SCP. Le consommateur interroge le NRF (Nnrf_NFDiscovery_Request), reçoit une liste de candidats (SearchResult, TS 29.510 §6.2.3), applique lui-même sa logique de sélection (charge, localisation, slice…), puis contacte directement l’instance choisie. La découverte est dynamique, mais chaque NFc doit implémenter sa propre logique de discovery et de sélection — du code répété dans chaque type de NF.

Le SCP : un proxy de service, pas un simple routeur

Les modèles C et D introduisent le SCP (Service Communication Proxy), une fonction réseau à part entière dont le rôle est de gérer l’échange de signalisation entre NFs. Deux déploiements sont possibles : colocalisé avec chaque NF (modèle sidecar, comme dans un service mesh applicatif), ou centralisé comme une entité à part.

Le SCP agit comme un routeur de service et, selon le modèle, comme un agent de sélection : il peut interroger lui-même le NRF pour obtenir les paramètres de sélection (charge, capacité, localisation) d’un ensemble d’instances, et choisir la plus appropriée au moment du routage — une décision mécaniquement plus fraîche que celle prise par un NFc qui aurait mis en cache un résultat de discovery plus ancien (borné par le validityPeriod de la réponse NRF et le heartBeatTimer de chaque instance enregistrée).

Modèle C : le NF consommateur garde la main sur la découverte

Dans le modèle C, le NFc continue d’interroger le NRF et d’appliquer sa propre logique de sélection — exactement comme en modèle B. La différence se situe après : au lieu de contacter directement le producteur, le NFc envoie sa requête au SCP, en indiquant l’adresse cible.

Deux cas se présentent. Si cette adresse pointe vers une instance unique, le SCP se contente de router — un simple relais. Si elle pointe vers un NF Set (un ensemble d’instances interchangeables), le SCP doit lui-même sélectionner une instance dans ce set, en interrogeant si besoin le NRF pour affiner son choix.

Le NFc fait donc toujours le gros du travail de discovery et de sélection, mais délègue le routage réseau au SCP — un point de contrôle centralisé qui apporte de la résilience et de l’observabilité, sans simplifier la logique côté consommateur.

Modèle D : la découverte déléguée

Le modèle D va plus loin : le NFc ne fait ni discovery ni sélection. Il construit sa requête avec uniquement les critères nécessaires — type de NF cible, S-NSSAI, DNN, zone géographique — typiquement transmis via les en-têtes 3gpp-Sbi-Discovery-* en HTTP/2 (TS 29.500), et envoie le tout au SCP.

C’est le SCP qui interroge le NRF, obtient les candidats correspondants, effectue la sélection finale, puis route la requête. Le NFc n’a plus besoin de connaître le NRF ni d’implémenter quoi que ce soit en matière de sélection : toute cette intelligence est centralisée dans le SCP — au prix d’un SCP qui doit être nettement plus robuste et complet.

Quel modèle pour quel déploiement ?

Il n’y a pas de modèle « supérieur » dans l’absolu — seulement des compromis différents.

Le modèle A reste pertinent pour des relations NF figées à petite échelle, là où la complexité d’un NRF ne se justifie pas. Le modèle B convient à des déploiements dynamiques mais de taille modeste, où dupliquer la logique de sélection dans chaque NF reste acceptable. Le modèle C apporte de la résilience et de l’observabilité centralisée sans renoncer à la maîtrise de la sélection côté consommateur — un bon compromis pour des architectures en transition. Le modèle D, enfin, est celui qui s’aligne le mieux avec une approche service mesh à grande échelle : il simplifie radicalement chaque NF, au prix de concentrer une responsabilité critique — et donc une exigence de robustesse accrue — sur le SCP.

En pratique, un même cœur de réseau 5G n’est pas obligé de choisir un seul modèle pour toutes ses interactions : certains flux peuvent rester en communication directe (B) tandis que d’autres transitent par un SCP en mode délégué (D), selon la criticité, la fréquence d’appel, ou la maturité de l’infrastructure de routage déployée par l’opérateur.

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Références : 3GPP TS 23.501 §6.3 et §7.1.1 (NF Service Framework) ; TS 29.500 (en-têtes de découverte HTTP/2) ; TS 29.510 (Nnrf_NFDiscovery, schémas NFProfile et SearchResult).