5G网络切片端到端总体技术要求-学习-1

1、5G端到端网络总结架构

5G端到端网络切片框架示意图

5G端到端网络切片框架包括网络切片管理域和网络切片业务域两部分。

1.1 5G端到端网络切片管理域

（1）通信服务管理功能（CSMF）；

（2）网络切片管理功能 （NSMF）；

（3）网络切片子网管理功能（NSSMF），具体包括接入网切片子网管理功能（AN-NSSMF）、承载网切片子网管理功能（TN-NSSMF）和核心网切片子网管理功能（CN-NSSMF）。

1.2 5G端到端网络切片业务域

（1）终端用户（UE）；

（2）无线接入网（(R)AN）（本文件仅包含5G移动通信网络无线接入）；

（3）承载网（TN）；

（4）核心网（CN）；

（5）数据网络（DN），如：运营商服务，因特网接入或第三方服务。

网络切片业务域详细架构（不包括TN）应符合3GPP TS 23.501 v16.5.0中4.2章节的规定。

2、端到端切片基本功能要求

2.1 总体功能要求

2.1.1 业务功能要求

2.1.1.1 基本要求

网络切片主要应对3GPP定义的四种类型业务场景，即eMBB、URLLC、 MIoT及V2X，满足四类业务场景的客户移动网络需求。在实际业务场景中，由于每个业务对速率、时延、计费等有差异化诉求，为满足这些需求，需要通过网络切片技术实现。

2.1.1.2 切片隔离要求

为防止运行在统一的基础设施资源上的切片之间相互影响，端到端切片系统应支持切片之间、切片专属部分或切片共享部分间在数据和网络等层面的隔离控制。端到端网络切片系统应支持以下粒度的隔离配置：

（a）数据隔离：

- 数据访问控制：支持网元对存储资源访问时进行基于切片的数据访问控制；

- 数据加密存储：支持根据数据不同的安全级别采用不同的存储加密机制。

（b）网络隔离：

-接入网和核心网的隔离：

 切片内网元与多切片共享网元间的隔离；

 切片内网元与非切片网元或设备的隔离；

 不同切片间网元的隔离。

-承载网络的隔离和软隔离：

《5G网络切片 基于切包括硬隔离片分组网络（SPN）承载的端到端切片对接技术要求》和《5G网络切片 基于IP承载的端到端切片对接技术要求》的要求。

2.1.2 管理功能要求

2.1.2.1切片实例映射

2.1.2.1.1 网络切片实例NSI与网络切片子网实例NSSI的关系

以Identifier of NS Instance为标识的网络切片实例NSI与以Identifier of NSS Instance为标识的网络切片子网实例NSSI（包括接入网AN-NSSI 、承载网TN-NSSI、核心网CN-NSSI）之间的关系是多对多的映射和共享的关系。

网络切片实例与网络切片子网实例关系图

AN-NSSMF、TN-NSSMF、CN-NSSMF在网络切片子网的管理中需要支持一个网络切片子网实例被多个网络切片实例共享的场景和功能。

2.1.2.1.2 网络切片实例NSI与单个网络切片选择辅助信息S-NSSAI的关系

以S-NSSAI为标识的网络切片与以Identifier of NS Instance为标识的网络切片实例是一对多或者多对一的关系，一个网络切片可以由多个网络切片实例来承载，多个网络切片也可以由同一个网络切片实例来承载。

网络切片实例与S-NSSAI关系图

2.1.2.2 网络切片生命周期管理

5G端到端的切片管理涉及到无线接入网、承载网和核心网等多个网络设备的编排管理及运维保障。

对于无线接入网和承载网，网络切片管理主要是网络切片参数配置的需求，没有实例化新的资源的需求。对于核心网，网络切片子网中资源的动态创建是基于NFVO提供的网络服务编排和管理功能来完成，在资源的生命周期管理基础上增加网络切片参数的分发和配置。 端到端网络切片管理最主要的功能是网络切片的生命周期管理，需支持网络切片完整生命周期流程中各功能要求。

网络切片生命周期管理流程

准备：准备阶段包括网络切片模板设计和上载、网络切片容量规划、网络切片需求的评估、网络环境的准备等。

开通：网络切片的创建。创建网络切片时对所有需要的资源进行分配和配置以满足网络切片的需求，网络切片可分为共享和非共享两类，网络切片实例上可创建多个网络切片满足多个切片需求。

运维：运维阶段的操作可以分为两类，指配类操作和监控类操作。指配类操作包括针对一个网络切片的激活、修改更新以及去激活，而监控类操作包括对网络切片的状态监控、数据报告（例如KPI监测）和资源容量的规划。

退服：网络切片服务的终止。退服网络切片时，可以删除对应网络切片实例中该网络切片对应的配置和资源，当网络切片实例不包含任何网络切片，则该网络切片实例可删除。

为满足网络切片的完整生命周期管理流程要求，端到端网络切片管理需要与各专业领域切片子网管理功能NSSMF配合完成网络切片/切片子网的管理，主要功能包括：

- 网络切片/切片子网设计；

- 网络切片模板NST/切片子网模板NSST的管理；

- 网络切片/切片子网的生命周期管理；

- 网络切片/切片子网的配置管理；

- 网络切片/切片子网的性能、告警等FCAPS管理；

- 网络切片/切片子网的SLA闭环保障，故障自愈；

- 网络切片/切片子网资源、性能和告警等数据的开放。

2.2 终端功能要求

终端应支持的网络切片相关功能如下：

（1）UE网络切片选择辅助信息（NSSAI）的配置，包括：

-UE预配置由HPLMN提供的缺省配置NSSAI；

-UE为每个PLMN存储一个配置的NSSAI。

（2）UE向网络注册和获取允许的NSSAI

-当UE执行注册过程时，UE可向网络提供请求的NSSAI。UE在注册过程或UE配置更新过程中从网络获取允许的NSSAI，允许的NSSAI最多包含8个S-NSSAI。

-当UE从网络侧获得一个或多个拒绝的S-NSSAI时，UE不应重新尝试注册一个包括在拒绝的NSSAI中的S-NSSAI。具体的限定条件应符合3GPP TS 23.501 v16.5.0中5.15.4.1.1章节的规定。

-当UE从网络侧获得一个或多个挂起的S-NSSAI时，UE在NSSAA完成之前，不应发起对挂起的NSSAI重注册。具体流程应符合3GPP TS 23.501 v16.5.0中5.15.5.2.1章节的规定。

（3）UE辅助PDU会话建立过程选择网络切片

-UE在建立PDU会话时，可携带该PDU会话所需使用的S-NSSAI，辅助网络为PDU会话选择适当的网络切片。UE可根据配置的URSP规则确定建立PDU会话时所携带的S-NSSAI。URSP由网络侧提供或在UE本地配置，如果二者均存在，则使用网络侧提供的URSP。如果UE在进行应用程序与PDU会话的关联之后无法确定任何S-NSSAI，则UE不在PDU会话建立过程中指示任何S-NSSAI。

-除非UE收到在接入层连接建立消息携带NSSAI参数模式的指示，对于3GPP接入，UE默认情况下不在3GPP接入的接入层中提供NSSAI。

（3）单个UE支持多个切片

-UE 能够同时支持当前接入类型和在注册区域内被允许的多个切片。

（4）UE上报网络切片特定认证与授权支持

-如果UE支持网络切片特定认证与授权NSSAA，UE应该在注册请求消息中指示支持NSSAA。且如果UE支持NSSAA，在由挂起的NSSAI指示的切片特定认证与授权完成之前，UE不可使用该切片。

2.3 无线接入网功能要求

无线接入网应支持的网络切片相关功能如下：

（1）核心网网元选择

接入网基于UE提供的请求的NSSAI或5G GUTI选择AMF。

（2）切片子网内的数据流感知

接入网应感知到不同的PDU会话对应的S-NSSAI切片。

（3）切片子网内的会话资源管理

在接入网切片子网可用的资源范围内，支持按照DRB的粒度差异化处理进行无线资源调配。

（4）切片间资源共享与隔离

一个接入网逻辑节点（gNodeB）可以支持被多个网络切片引用；

在切片资源隔离模式下，接入网按需进行资源保障。

（5）单个UE同时关联多个网络切****片

接入网支持单个UE同时接入多个S-NSSAI。

（6）局域切片部署的可用性管理

接入网切片子网在网络中进行局域化部署，接入网逻辑节点（gNodeB）支持配置不同的S-NSSAI切片信息，并在邻近节点中感知彼此的配置。

（7）承载对接功能

接入网与承载网对接，接入网切片子网与承载网切片子网根据切片对接标识进行映射。

2.4 承载网功能要求

承载网应支持的网络切片相关功能如下：

（1）为特定的用户或者业务提供专用的网络切片资源，为不同的业务提供差异化的连接和质量保证；

（2）基于不同物理或者逻辑网络资源提供硬隔离切片或者软隔离切片支持；

（3）在端到端的网络中，承载网用于连接无线接入网和核心网，支持按照切片对接标识进行对接。

基于SPN的承载网支持端到端网络切片的详细要求应符合5G网络切片 基于切片分组网络（SPN）承载的端到端切片对接技术要求》的规定。基于IP的承载网支持端到端网络切片的详细要求应符合《5G 网络切片 基于 IP承载的端到端切片对接技术要求》的规定。

注：目前，国内承载网支持端到端网络切片技术主要在 SPN 和 IP 等网络场景中，因此对其他承载网络的端到端切片技术暂不做要求。

2.5 核心网功能要求

核心网应支持的网络切片相关功能如下：

（1）标准的eMBB/URLLC/MIoT/V2X切片类型，支持运营商自定义切片类型，支持根据SD字段区分相同切片类型的不同切片；

（2）网络切片的配置以及配置更新，如配置的NSSAI、允许的NSSAI、拒绝的S-NSSAI、URSP等；

（3）网络切片注册流程、PDU会话建立流程；

（4）修改UE所允许接入的网络切片；

（5）网络切片漫游；

（6）5GC网络切片与EPC网络互通；

（7）PLMN内网络切片可用性配置；

（8）网络切片特定的认证与授权流程；

（9）核心网与承载网对接，核心网切片子网与承载网切片子网的对接是根据切片对接标识进行映射。