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5G的网络切片功能概述
- 网络切片的定义
我们为什么需要网络切片?
移动网络的传统商业模式已经到达瓶颈,处于增量不增收的状态。为了激发垂直行业的新模式,增强大众网细分的能力,我们推出了5G网络切片功能,提供更加完整的隔离、差异化、高效和友好运营的网络能力。
切片的本质:提供逻辑网络,提供特定的网络功能和特性。
切片实例:一组网络功能实例以及相关资源(计算、存储、网络)
- 网络切片的架构
网络切片架构有利于运营商按垂直行业的需求对网络进行定制,从而优化网络性能。
5G支持端到端网络切片
(1)包括无线接入网络
(2)核心网控制面
(3)核心网用户面
不同网络切片的网络功能可共享,典型的共享包括
(1)基站共享
(2)控制面功能共享,如AMF共享
(3)核心网用户面功能不共享
UE可同时接入共享AMF的多个网络切片,最多可同时接入8个切片
目前定义了三种类型的网络切片:
eMBB、URLLC、MloT(高带宽、低时延、面向大连接)
- 网络切片的类型和标志
S-NSSAI:网络切片标识符,包括SST(切片类型)和SD(Slice Differentiator ,用户组)
NSI ID:切片实例标识符,切片实例与S-NSSAI之间是多对多的关系
标准化SST(切片类型)与相应网络切片特征之间的映射,以确保漫游场景中终端用户的一致性
NSSAI:网络切片选择辅助信息,是S-NSSAI的集合
标准化的切片类型在R15版本定义了3种类型的网络切片:
EMBB、URLLC、Mlot
eMBB:SST值为1 适用于5G增强型移动带宽,比如:3D、超高清视频等大流量移动宽度业务
URLLC:SST值为2适用于高可靠低时延通信,比如:无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。
MioT:SST值为3适用于大规模物联网业务
NSSAI定义介绍:
NSSAI(network slice selection assistance information)指网络切片选择辅助信息,是S-NSSAI的集合,5G网络中使用到的NSSAI有Requested NSSAI、Allowed NSSAI、Configured NSSAI,具体定义如下表所示
- 切片的应用场景
按业务分类,按垂直厂商形成实例,一个业务对应一个切片类型,针对一个租户可以使用切片模板产生切片实例,一个切片类型可以产生一个或者多个切片实例。
切片数量相关的标准定义:
切片标识(S-NSSAI)长度为4byte,其中SST(slice/service type)1byte,SD(slice Differentiator)3byte
每个用户最多支持8个切片业务
其他可能的应用场景还有:低抖动工业控制、公共灾害告警、监控视频、救护车医疗等等。
切片网元部署形态可以共享也可以独占,根据不同的业务场景可以根据不同的资源情况进行分类占用。
业务定义与切片设计:多种设计模式满足不同场景
五、5G切片主要业务流程
注册过程中对切片的选择:
- 用户发起附着请求消息,发给基站,基站根据请求的权重选择AMF
- AMF收到请求的切片后根据SUCI,选择UDM,从中获取用户签约信息
- UDM把签约信息放回给AMF,AMF通过该信息判断是否可以提供业务给用户,可以则AMF把注册请求通过的消息发给用户
- 若AMF不能提供服务给用户,则向NSSF发送请求
- 若default AMF不在AMF Set中,则根据NSSAI查询NRF
- 重新路由到Target AMF
- Target AMF向PCF查询用户信息
- 返回接入网,注册完成
会话过程中对切片的选择:
- 用户发起PDU会话建立的请求
- 消息发送到AMF后会根据用户的DNN切片去选择SMF
- 若此时无法选择SMF则向NSSF发送请求、
- NSSF会放回一个NRF的地址通过NRF选择SMF
- SMF会选择相应的UPF完成会话建立过程
全国统一定义切片标识,完成全国性业务,各省也可以各自各自的情况设置自己的业务标识。
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