网络切片按需定制的实现

发布人:红松小e 发布时间:2020-08-31 13:58:06

网络切片技术不仅带来业务部署方面的改变,还会带来网络结构方面的变化。未来低时延应用要求本地化部署,相互之间直接交互信息,在这种情况下核心网有些功能就要下沉,甚至会非常靠近基站,这样才能真正保证业务直接下发到用户保证较短的时延。低时延、高可靠业务是未来5G的重要业务,要求网络端到端的延迟仅有几亳秒,如果按传统的方式部署网络,从无线网络到核心网络经历的网元太多,时延就会增大,这会造成时延很难满足业务的需求。因此将核心网络的功能下沉到边缘以减少传输经过的网元数量从而降低时延,将是未来网络发展的重要趋势。

网络切片按需定制的实现

 

网络切片技术可能会导致核心网络和无线网络的边界变得模糊。切片技术可以灵活地根据用户需求来调动网络资源,从而构成虚拟网络。这些切片之间逻辑上是独立的,但物理上是共享的。4G网络采用核心网络集中式部署、无线网边界部署的方式,而在未来的5G网络中,无线网络和核心网络的边界将会变得模糊。不仅核心网络下沉到边缘,无线网络将来也会有集中部署的趋势,如果将协议中非实时的处理从基站里分解岀来,基站就可以更好地进行协作,同时,MEC的部署也可以更加深入。核心网络功能的下沉会带来很多问题,如计费问题。传统核心网络采用集中式的经营方式计费,未来核心网功能下沉则计费方式也要改变,如计费的代理可能下放到基站,基站在数据传输过程中把计费信息收集起来上传给集中式的单元。
 

4G网络是目前主要的终端设备(包括数字单元和—个射频单元),蜂窝电话网络、核心网络设备供应商是无线电接入网络的部分,使用一个特殊的装置。在网络经过功能虛拟化后,无线接入网部分叫边缘云( Edge Cloud),而核心网络部分叫核心云( Core Cloud)。边缘云中的VMs和核心云中的VMs,通过SDN(软件定义网络)互联互通。根据以上分析,执行切片就像切面包一样把虚拟子网络切成片,即网络切片,网络切片可以按照如下4种方式划分。
 

1、高清视频切片
 

将原始网络中局部核心网功能和DU被虚拟化后,再加上存储服务器后一并放入边缘云,核心云再取代其他功能。
 

2、手机切片
 

边缘云将原来被虚拟化的无线接入数字单元收纳,其中也包括了IMS。
 

3、海量物联网切片
 

因为很大一部分的传感器是静止的,所以并不需要迁移性管理,这项切片相对其他简单些。
 

4、任务关键性物联网切片
 

因为其对时延要求高,所以为了缩短时延,原网络的其他的相关服务器和核心网功能都下降到了边缘云。与前面提到的资源分类一样,实际分类中的这些切片技术并不局限于此,而是来自人们的需求,从而为实现更方便地使用。
 

在网络切片的具体实现方面,最重要的特性是按需定制,并实现端到端的隔离和安全。单用户可以接入一个网络切片,也可以同时接入多个网络切片。网络切片实现切片间的物理隔离(如eMBB、 URLLO、mMTC切片),从而使一个切片出现故障或形成拥塞,却不会影响另一个网络切片的工作。网络切片架构有两种部署方式:一种是控制面共享网络切片,如AMF、NSSF、UDM共享部署,SMF、UDM专用部署,PCF可以共享部署,也可以专用部署;另一种是独立切片部署,如AMF、 NSSF、UDM、PCF、SMF、UPF可部署为独立网络切片。
 

UE网络切片的选择有以下4种方式:一是默认切片选择,UE未携带切片标识, AN选择默认核心网络切片;二是基于切片标识选择,UE携带切片标识,AN通过切片标识选择切片;三是基于用户签约选择,UDM存储切片签约,NSSF通过UE签约选择切片;四是基于重定向选择,AMF&NSSF发现UE不属于该切片,向另一个AMF发送重定向消息,进行网络切片的选择。
 

漫游场景下支持的网络切片有3种方式:一是只能使用标准S-NSSAI的UE,在VPLMN和 HPLMN均使用相同的网络切片选择辅助信息( Network Slice Selection Assistance Information,S-NSSAI);二是可在 VPLMN内使用非标准S-NSSAI的UE, VPLMN将 HPLMN Subscribed S-NSSA映射为可在VPLMN内使用的S-NSSAI;三是网络切片由特定的NF选择, VPLMN内的NF选择使用 VPLMN的S-NSSAI, HPLMN内的NF选择使用HPLMN的S-NSSA。

红松