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5G网络切片NetworkSlicing目录•端到端网络切片的概念和功能•网络切片和PDUsession、QoS的关系•网络切片实例用户面和控制面管理•网络切片端到端工作流程•接入网和和核心网网络切片基本功能分布2什么是网络切片？3GPPTS38.300）：NetworkSlicingisaconcepttoallowdifferentiatedtreatmentdependingoneachcustomerrequirements.Withslicing,itispossibleforMobileNetworkOperators(MNO)toconsidercustomersasbelongingtodifferenttenanttypeswitheachhavingdifferentservicerequirementsthatgovernintermsofwhatslicetypeseachtenantiseligibletousebasedonServiceLevelAgreement(SLA)andsubscriptions.1.网络切片可由运营商使用，基于同客户签订的ServicelevelAgreementSLA业务服务协议，为不同垂直行业、不同客户、不同业务，提供相互隔离、功能可定制的网络服务，是一个提供特定网络能力和特性的逻辑网络2.逻辑的网络切片由网络切片实例承载，网络切片实例是一个部署的网络切片，包括一些网络功能实例及所需的资源（例如计算、存储及网络）3.相同跟踪区（TrackingArea，TA）支持相同的网络切片35G网络切片技术的整体概念示意、特征•网络切片是提供特定网络能力的、端到端的逻辑专用网络。一个网络切片实例是由网络功能和所需的物理/虚拟资源的集合，具体可包括接入网、核心网、传输承载网及应用•网络切片可基于传统的专有硬件构建，也可基于NFV/SDN的通用基础设施构建，建议基于统一平台构建，实现低成本高效运营特征物联网大连接场景增强宽带场景超低时延超高可靠场景切片实例接入网传输承载核心网因特网增强宽带业务物联网大连接业务超低时延超高可靠性业务切片1切片2切片3fixed用户面功能1会话管理1接入管理1用户面功能2会话管理2接入管理2策略控制2用户面功能3会话管理3接入管理3传输传输传输EdgeDCCoreDCNFVIIPNetworkBackhaulNFVISharednetworkinfrasturcture统一基础设施平台定制性质量可保证隔离性/专用性统一平台4网络切片的价值统一基础设施按需定制按需隔离NetworkSliceasaService（网络切片即服务）PerformanceGuaranteed（性能可保障）•为不同垂直行业提供不同、相互隔离、功能可定制的网络服务•实现客户化定制的网络切片的设计，部署和运维。各域可以在功能场景、设计方案上独立进行裁剪。•租户会与运营商签订服务合同，其中规定了租户使用的业务所对应的SLA。•SLA通常包括安全性/私密性、可见性/可管理性、可靠性/可用性，以及具体的业务特征（业务类型、空口需求、定制化网络功能等）和相应的性能指标（时延、吞吐率、丢包率、掉话率等）•拉通各域来实现端到端SLA保证5网络切片的服务体系网络连接服务-专用、隔离的网络传输管道-提供可保障的性能，例如时延、吞吐量、可靠性、安全性、不同隔离等级等定制及增值服务-资源服务:第三方的应用利用云资源或边缘计算平台资源将其部署在运营商网络里-网络服务:边缘应用、CDN、路径优化服务、位置服务-管理服务:开放切片管理和运营能力65G网络切片的端到端技术架构InternetServiceIoTserviceLowlatencyServiceSMF1AMF1UPF1PCFAMF2AMF3mIoTSliceeMBBSliceURLLCSliceSMF2UPF2SMF3UPF3transporttransport资源管理和编排(NFVO，SDNO)网元功能及其服务管理(OSS/EMS)Slicecustomer端到端切片管理切片选择1.切片管理：切片设计、切片生命周期（创建、维护、删除、更新等）、FCAPS管理2.切片开放：切片订购、切片管理能力的开放、切片计费、切片用户管理3.切片选择：引导终端接入正确的网络切片4.质量可保证：基于客户需求SLA，保证其切片的服务质量，例如带宽、时延等电信数据中心电信数据中心切片开放切片客户切片7关键技术-网络切片管理和开放•网络切片管理功能需要跨域协同（接入网、核心网、传输网、IP网、数据中心等）实现整体端到端切片的管理和编排，基于NFV/SDN的平台管理是切片实例化的支撑技术•网络切片管理负责把用户业务级别的需求转化为对各个域的网络需求，实现端到端的切片整体设计、开放、生命周期、监控、质量可保证等功能切片设计•翻译网络切片业务需求，生成网络切片模板•将业务需求转化为切片网络需求，并映射到不同的管理域切片配置•生成端到端配置策略•与网络管理功能交互，配置网络切片中各类网络功能切片开放•将切片以服务的形式对外开放•开放部分网络切片的管理功能切片监控•运营商对自有切片的管理/监控•运营商对第三方切片的管理/监控•第三方对其订购切片的管理/监控切片生命周期管理•业务级别生命周期管理，例如上线、下线、更新、扩缩容等。与NFV/SDN虚拟化生命周期管理协同切片质量可保证•网络切片管理功能具备端到端网络切片的质量指标视图•子网络切片管理功能负责各域内的质量保证机制切片自动化及智能化•切片管理各个阶段操作的自动化•基于智能的切片的部署、运行调整切片业务订购（定需求传递转化）OSSEMS1NetworkFunction1NFV/SDNBasedNetworkPlatformNFVOSDNOVNFMVIMEMS2NetworkFunction2NFV&SDN虚拟化管理（资源）网络切片全局管理协同（切片设计、端到端切片协同、切片生命周期管理）子网络切片管理（核心网）子网络切片管理（无线）子网络切片管理（传输）8关键技术-网络切片的管理9关键技术-核心网网络切片3.网络切片的选择•UE在NAS/RRC信令中携带切片选择协助信息•引入独立的网络切片选择功能NSSF，实现网络切片的灵活选择•RAN或AMF具备将网络切片选择信令重新路由至正确网络切片的能力2.网络切片的功能共享原则上，网络切片由专用的网络功能组成，故在部署时尽可能专用。•NSSF是PLMN级别的网元，是实现网络切片选择的核心网元，不属于切片共享功能•部分CP共享是单个UE同时接入多切片场景的必选•一对多场景下，接入和移动性管理（AMF）是目前认为可以共享的功能之一UEA接入网AMF（接入和移动性管理）非共享功能A(eMBB1)非共享功能B：(mIoT)非共享功能C：(eMBB2)NSSF（网络切片选择）UEBAMF（接入和移动性管理）非共享功能D(uRLLC)1.网络切片标识•网络切片选择协助信息（S-NSSAI）标识特定的网络切片•S-NSSAI由两部分组成（切片类型SST+切片区分符号SD）•SST定义网络切片的服务场景/类型，标准化的•SD区分相同网络切片类型的不同网络切片•签约数据库中纯属终端签约的网络切片信息（SubscribedNSSAI）4.可定制的核心网功能核心网包括了移动性管理、会话管理、计费、QoS等功能，这些功能在不同的5G场景下有不同的设计机制来满足质量可保证的网络切片需求。•移动性管理：引入新的移动性状态和按需移动性管理机制，提升用户体验•会话管理:支持新的PDU类型，定义三种会话及业务连续性机制（SSCMode）•QoS：基于流粒度执行QoS，且QoS可根据业务流实时变化•边缘计算：支持LADN/ULCLUPF等功能，内容靠近边缘，提供增值服务•核心网网络切片是将实现端到端网络切片的终端接入控制、切片选择和切片的协同管理•核心网包括移动性、会话管理、计费、QoS、应用优化功能（CDN等）等多样化的能力，为切片的定制能力提供了丰富的选择101.接入网能感知切片，并进行切片内流量的处理•接入网能针对不同切片的流量进行差异化的处理，处理的粒度是PDUsessionlevel2.接入网支持切片核心网部分功能的选择3.接入网可以为每个切片分配一定的资源，资源可以共享也可以专用•接入网的资源可以是Frequencyband,time,code，这些资源映射到QoS•接入网的切片level的管理，调度的是资源4.接入网支持不同切片的资源隔离，避免一个切片的资源的不足影响其它切片的业务质量5.接入网的资源调度不会标准化，取决于实现及SLA•实现：资源共享vs资源专用关键技术-接入网切片技术•接入网能感知切片，实现切片级的资源分配、隔离和质量保证，实现不同切片内流量的差异化处理；采用共享资源还是共享资源是接入网设备内部的技术实现•目前缺乏切片级的资源分配和调度的量化依据11关键技术-传输IP网切片传输IP网络切片的关键要素Connectivity（连接）Computing（计算）Storage（存储）Management（管理）Security（安全）切片由网络基础设施中的各个要素组成，具体包括连接，计算，存储和管理4个部分，同时相关的安全要求贯穿切片的所有组成部分。•连接：拓扑，带宽，时延，抖动等•计算：CPU，RAM，GPU，虚拟机资源等•存储：云存储，CDN存储，ICN设备存储等•管理：切片租户自治管理，切片生命周期管理等传输IP网络切片管理的顶层设计TransportDomainNSManagerE2ENSManagerNetworkSliceTenantRequirementsServiceModelCommonInformationModel3GPPDomainNSManagersSPNCtrlSOTNCtrlPONCtrlACTNCtrlDETNETCtrlCCAMPCtrlTNNFVMANOICNCtrlCDNCtrlCMCC-specificGenericIETFOthers传输IP网络切片管理的主要功能：•接收E2ENSManager分解后的传输IP域切片信息模型•对信息模型进行功能和资源模型的映射，将映射后的模型下发至各个传输域进行资源匹配FlexE交叉TSNL2VPNL3VPNLamda光纤直驱VMContainerSDNCtrlStorage…传输IP网络切片要素工具箱12关键技术-终端及安全切片支持终端支持网络切片网络切片安全•终端存储网络切片相关标识，并携带相关切片标识传给网络，支持按应用选择网络切片的功能•终端可分类，终端即可以同时接入一个网络切片，也可以具备同时接入多个网络切片的能力•终端可以针对不同切片分配终端资源，满足网络切片质量可保障的需求•网络切片的安全：在网络切片选择、会话建立等相关流程中，确保网络架构设计的安全性，保障各网络功能间的交互及协议安全。•网络切片管理安全：切片的生命周期包括四个阶段：准备、配置与激活、运行、撤销。在切片生命周期，切片的每个阶段都存在安全风险。需要防止攻击者恶意攻陷切片模板，恶意修改切片配置、盗窃机密数据等问题。13关键技术-网络切片的实现模型或场景•网络中可以同时部署多个相同类型的网络切片实例，服务于不同类型的用户和场景•单个终端可以同时访问多个网络切片，每一个网络切片承载特定类型的业务。•在一对多场景下，允许不同切片之间共享特定的网络功能（AMF等）场景一：单用户同时接入多个网络切片，共享部分网络功能（共享基站，共享核心网网络功能）场景二：单用户接入单个网络切片，完全隔离CommonNFNF1NF2NF3NF4NF1NF2NF3eMBBuRLLCNF1NF2NF3NF4NF1NF2NF3eMBBuRLLC切片标识切片实例1切片实例1切片实例1切片标识1切片实例2切片实例3切片实例同一类型的S-NSSAI实例化多个实例，服务于不同用户多种类型的S-NSSAI对应一个实例，网络切片被不同用户共享终端和切片的绑定关系切片标识