《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于能力開(kāi)放的5G網(wǎng)絡(luò)切片管理研究
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第1期
李紅祎,,趙一榮,,李金艷,朱雪田
中國(guó)電信股份有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心,,北京102209
摘要: 網(wǎng)絡(luò)切片是5G熱點(diǎn)技術(shù)之一,,而切片管理的靈活性和時(shí)效性是部署中的重要問(wèn)題。在介紹5G網(wǎng)絡(luò)切片創(chuàng)建與管理機(jī)制的基礎(chǔ)上,,針對(duì)當(dāng)前切片管理中存在的不足,,提出了一種基于5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)切片管理架構(gòu),并對(duì)該架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)切片參數(shù)優(yōu)化流程和典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行討論,。5G能力開(kāi)放的時(shí)效性優(yōu)勢(shì)將大幅提升網(wǎng)絡(luò)切片管理靈活性,,并保證用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
中圖分類(lèi)號(hào): TN929.5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.191360
中文引用格式: 李紅祎,,趙一榮,,李金艷,等. 基于能力開(kāi)放的5G網(wǎng)絡(luò)切片管理研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2020,,46(1):1-5,,11.
英文引用格式: Li Hongyi,,Zhao Yirong,,Li Jinyan,et al. Research on 5G network slice management based on network exposure[J]. Application of Electronic Technique,,2020,,46(1):1-5,11.
Research on 5G network slice management based on network exposure
Li Hongyi,,Zhao Yirong,,Li Jinyan,Zhu Xuetian
China Telecom Corporation Limited Technology Innovation Center,,Beijing 102209,,China
Abstract: Network slicing is one of the hot technologies in 5G, and the flexibility and timeliness of slicing management are important issues in deployment. Based on the introduction of the creation and management mechanism of 5G network slices, this paper proposes a network slice management architecture based on the openness of 5G network capabilities, and discusses the optimization process of network slice parameters and typical application scenarios.The timeliness advantage of 5G capability opening will greatly enhance the flexibility of network slice management and ensure the user′s business experience.
Key words : network slicing;slice management,;network exposure,;5G

0 引言

    切片技術(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)的重要特性,該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)切割成多個(gè)虛擬的端到端的網(wǎng)絡(luò),,每個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)之間(包括接入,、傳輸和核心網(wǎng))邏輯獨(dú)立,任何一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障都不會(huì)影響到其他的虛擬網(wǎng)絡(luò),。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)營(yíng)商基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需要,,自主定義切片對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)特性,包括延遲,、速率,、連接密度、頻譜效率,、流量容量和網(wǎng)絡(luò)效率等,,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性保證用戶體驗(yàn)。同時(shí),,單個(gè)切片更改和添加在網(wǎng)絡(luò)管理層面具有獨(dú)立性,,無(wú)需考慮對(duì)網(wǎng)絡(luò)其他部分的影響。當(dāng)前3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的網(wǎng)絡(luò)切片管理是基于業(yè)務(wù)需要的單向管理系統(tǒng),,本文提出一種基于網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的5G切片管理方法,,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放能力反饋切片管理所需網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài),更好地實(shí)現(xiàn)切片管理的靈活性和時(shí)效性,。

1 切片管理系統(tǒng)

    5G移動(dòng)通信涵蓋增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMMB),、高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器通信(mMTC)三類(lèi)典型場(chǎng)景[1]。不同場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的需求迥異,,單純沿用類(lèi)似于3G/4G中面向移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)QoS方案難以滿足5G業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的嚴(yán)苛需求,,迫切需要網(wǎng)絡(luò)具備可以面向不同場(chǎng)景的用戶需求按需定制的能力,。5G系統(tǒng)引入網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一管理,,為不同業(yè)務(wù)分配相互隔離,,并能夠滿足業(yè)務(wù)需求的資源,滿足不同業(yè)務(wù)的不同網(wǎng)絡(luò)性能需求,。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),,5G通過(guò)引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network Functions Virtualization,,NFV)技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算,、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一管理。

1.1 端到端切片管理架構(gòu)

    網(wǎng)絡(luò)切片的目的在于根據(jù)不同業(yè)務(wù)迥然不同的業(yè)務(wù)需求靈活地進(jìn)行資源分配,。在資源分配的過(guò)程中,,如果無(wú)線接入網(wǎng)、承載網(wǎng)和核心網(wǎng)各自為政,,缺乏全局的資源調(diào)配,,網(wǎng)絡(luò)切片勢(shì)必難以達(dá)到其應(yīng)有的效果。因此,,5G對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片采用橫跨無(wú)線接入網(wǎng),、承載網(wǎng)和核心網(wǎng)的端到端切片管理架構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)資源及QoS的端到端管理,。5G網(wǎng)絡(luò)的端到端切片管理架構(gòu)如圖1所示,。

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    該管理架構(gòu)采用橫縱兩個(gè)維度協(xié)同管理的方案。其中,,縱向維度的無(wú)線接入網(wǎng),、承載網(wǎng)和核心網(wǎng)各自完成針對(duì)其自身的管理功能;網(wǎng)絡(luò)切片管理功能則在橫向維度上協(xié)調(diào)各個(gè)部分的子切片,,完成端到端切片的構(gòu)建,。主要功能組件包括:通信服務(wù)管理模塊(Communication Service Management Function,CSMF),、網(wǎng)絡(luò)切片管理功能(Network Slice Management Function,,NSMF)、網(wǎng)絡(luò)切片子網(wǎng)管理功能(Network Slice Subnet Management Function,,NSSMF),。

1.2 切片管理參數(shù)

    5G網(wǎng)絡(luò)切片分配的資源情況與網(wǎng)絡(luò)切片類(lèi)型以及其所提供的服務(wù)密切相關(guān),網(wǎng)絡(luò)切片管理過(guò)程中需要通過(guò)參數(shù)表明切片性能指標(biāo),,以指導(dǎo)切片資源分配的過(guò)程,。

    網(wǎng)絡(luò)切片必須滿足其上運(yùn)行業(yè)務(wù)的服務(wù)等級(jí)(Service Level Agreement,SLA)的要求,,該要求可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行描述,。單個(gè)切片的管理參數(shù)分為三類(lèi):描述切片服務(wù)質(zhì)量的QoS參數(shù),、描述切片服務(wù)能力的容量參數(shù)和描述其所支持業(yè)務(wù)類(lèi)型的業(yè)務(wù)參數(shù)[2]。切片管理過(guò)程中,,切片管理系統(tǒng)需要將切片參數(shù)依據(jù)實(shí)際需求分解至各個(gè)子網(wǎng),。

    表1展示了網(wǎng)絡(luò)切片管理所需參數(shù)及將其分解至子切片的一種分解方式。

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1.3 端到端切片創(chuàng)建

    圖2為端到端切片創(chuàng)建的基本流程[3],,步驟如下:

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    (1)用戶提出業(yè)務(wù)應(yīng)用需求,;

    (2)CSMF進(jìn)行用戶需求進(jìn)行轉(zhuǎn)化,,獲取業(yè)務(wù)需求對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)切片需求,,并將得到的網(wǎng)絡(luò)切片需求下發(fā)給CSMF;

    (3)NSMF根據(jù)CSMF分解得到的網(wǎng)絡(luò)切片需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例的創(chuàng)建,,向各子切片分解網(wǎng)絡(luò)子切片需求,,并將網(wǎng)絡(luò)子切片需求向各個(gè)子網(wǎng)的NSSMF下發(fā);

    (4)各子網(wǎng)的NSSMF將其收到的網(wǎng)絡(luò)子切片需求轉(zhuǎn)換為對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的需求,,并調(diào)用MANO和EMS完成子切片的管理編排和參數(shù)配置,;

    (5)CSMF對(duì)部署的切片進(jìn)行可用性驗(yàn)證,結(jié)束切片創(chuàng)建流程,。

1.4 切片運(yùn)營(yíng)架構(gòu)

    5G網(wǎng)絡(luò)切片基于網(wǎng)絡(luò)切片即服務(wù)(Network Slice as a Service,,NSaaS)的形式進(jìn)行運(yùn)營(yíng),能夠提供包括切片定制部署,、計(jì)費(fèi),、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)可用性保障等能力,,如圖3所示,。基于切片管理門(mén)戶構(gòu)建面向切片用戶(服務(wù)提供商,、行業(yè)和家庭用戶)的切片管理能力,。

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1.5 當(dāng)前存在的挑戰(zhàn)

    網(wǎng)絡(luò)切片作為5G的重要特性,受到了業(yè)界的極大關(guān)注,,盡管3GPP,、ETSI、CCSA等標(biāo)準(zhǔn)化組織已針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片開(kāi)展了大量研究,,但在切片管理上還存在諸多挑戰(zhàn),。

    (1)管理運(yùn)維難度大:網(wǎng)絡(luò)切片按需定制、實(shí)時(shí)部署,、靈活保障的特性在為網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大靈活性的同時(shí),,也帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性。端到端切片除了要求網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端的切片管理,,更是要求網(wǎng)絡(luò)能夠支持從物理層到應(yīng)用層的跨層關(guān)聯(lián)管理能力,,使得網(wǎng)絡(luò)管理與運(yùn)維更為復(fù)雜,。

    (2)配置參數(shù)選擇困難:網(wǎng)絡(luò)切片配置包含QoS相關(guān)參數(shù)(時(shí)延、帶寬,、抖動(dòng)等),、容量參數(shù)(用戶數(shù)等)、業(yè)務(wù)相關(guān)參數(shù)(覆蓋,、安全性等)等多種參數(shù),,而租戶對(duì)于切片的要求通常是基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求描述,這就要求切片管理系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確理解切片租戶的需求,,并合理分解為SLA參數(shù),,以保證用戶能獲得良好的體驗(yàn)。

    (3)切片管理的盲目性:切片管理系統(tǒng)基于租戶要求創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的切片實(shí)例,,用戶上線之后,,無(wú)法在負(fù)荷狀態(tài)下對(duì)該切片運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整,存在管理上的盲目性,。

    針對(duì)上述切片管理中的挑戰(zhàn),,可以嘗試在網(wǎng)絡(luò)中引入智能分析系統(tǒng),通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)施性的監(jiān)控和分析,,并基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放能力將相關(guān)信息開(kāi)放給切片管理系統(tǒng),,基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析做出更合理的切片管理決策,達(dá)到提升切片管理的時(shí)效性和針對(duì)性的目的,。

2 5G能力開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)和典型應(yīng)用

    5G標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)中引入了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放功能(Network Exposure Function,,NEF),NEF通過(guò)服務(wù)化接口(Service-Based Interface,,SBI)與網(wǎng)絡(luò)功能單元(Network Function,,NF)交互。網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的目的是向第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供所需的網(wǎng)絡(luò)能力,,包括及時(shí)準(zhǔn)確的用戶狀態(tài)信息,、定制化的網(wǎng)絡(luò)功能參數(shù)、基于動(dòng)態(tài)DPI的靈活QoS策略,、個(gè)性化切片和流量路徑管理等,,從而更加精細(xì)化和智能化地滿足外部對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的要求。

2.1 5G能力開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)

    3GPP定義的5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放架構(gòu)如圖4所示,,能力開(kāi)放架構(gòu)包括應(yīng)用層,、網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放、其他網(wǎng)絡(luò)功能等組成部分[1],。

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    網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的邏輯架構(gòu)如圖5所示,,包括3個(gè)層次:應(yīng)用層、開(kāi)放層/平臺(tái)層、能力層,。

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    (1)應(yīng)用層:第三方平臺(tái)位于最高層,,是能力開(kāi)放的需求方。運(yùn)營(yíng)商或與運(yùn)營(yíng)商簽約的第三方業(yè)務(wù)按照服務(wù)協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行安全的調(diào)用,;

    (2)開(kāi)放層/平臺(tái)層:網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放層北向與應(yīng)用層互通,,南向與能力連接,支持網(wǎng)絡(luò)能力的安全開(kāi)放,。對(duì)內(nèi)(網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)能力的數(shù)據(jù)提取,、分析、匯聚和業(yè)務(wù)發(fā)布,,對(duì)外針對(duì)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)能力的封裝和按需編排,,并提供調(diào)用的統(tǒng)一API接口和網(wǎng)關(guān);

    (3)能力層:提取網(wǎng)絡(luò)中的各種可開(kāi)放能力,,通過(guò)能力開(kāi)放層對(duì)外開(kāi)放和發(fā)布,,接受能力開(kāi)放層的管理和調(diào)用,。

2.2 能力開(kāi)放典型應(yīng)用場(chǎng)景

    5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放支持外部開(kāi)放和內(nèi)部開(kāi)放[4],。對(duì)于內(nèi)部開(kāi)放而言,5G各功能實(shí)體NF通過(guò)NEF向其他各NF開(kāi)放能力和事件,,完成內(nèi)部NF信息的交互,,同時(shí)通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(UDR)完成不同NF相關(guān)信息的存儲(chǔ)訪問(wèn);對(duì)于外部開(kāi)放而言,,分為監(jiān)控能力,、參數(shù)配置能力、策略/計(jì)費(fèi)能力和分析報(bào)告等開(kāi)放能力,。監(jiān)測(cè)能力用于監(jiān)測(cè)5G系統(tǒng)中UE的具體事件,,并通過(guò)NEF將監(jiān)控信息向外部開(kāi)放,參數(shù)配置能力允許外部方應(yīng)用提供可用于5G系統(tǒng)中UE的信息,,策略/計(jì)費(fèi)能力用于根據(jù)外部方的應(yīng)用請(qǐng)求來(lái)執(zhí)行UE的QoS和計(jì)費(fèi)策略,,分析報(bào)告功能允許外部方獲取或訂閱/取消訂閱5G系統(tǒng)生成的分析信息。

3 基于能力開(kāi)放系統(tǒng)的5G切片管理

    作為達(dá)成“網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用結(jié)合”的關(guān)鍵技術(shù)手段,,5G能力開(kāi)放與5G網(wǎng)絡(luò)切片的結(jié)合在諸多方面為5G網(wǎng)絡(luò)在垂直行業(yè)的應(yīng)用帶來(lái)了諸多便利[5-6]

    (1)管理運(yùn)維自動(dòng)化:借助NEF提供的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息,,提高網(wǎng)絡(luò)切片在切片設(shè)計(jì)、部署使能,、重配置,、故障檢測(cè)與修復(fù)方面的自動(dòng)化程度;

    (2)網(wǎng)絡(luò)能力可編排:將網(wǎng)絡(luò)能力原子化,,使網(wǎng)絡(luò)能力能夠靈活地嵌入行業(yè)業(yè)務(wù)流程,,滿足不同用戶的多樣化需求;

    (3)網(wǎng)絡(luò)能力按需開(kāi)放:通過(guò)NEF向行業(yè)客戶開(kāi)放安全、可控的業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)接口,;

    (4)行業(yè)集成:根據(jù)行業(yè)客戶的需求,,將行業(yè)用戶提供的某些基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力集成到網(wǎng)絡(luò)中,從而嵌入到終端用戶業(yè)務(wù)流程中,。

3.1 基于能力開(kāi)放的切片管理架構(gòu)

    5G切片管理中,,網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放系統(tǒng)為切片管理與優(yōu)化提供系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),供運(yùn)營(yíng)商對(duì)切片網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全局管理優(yōu)化的同時(shí),,還可以為切片租戶提供可供用戶進(jìn)行切片訂購(gòu)信息更新的數(shù)據(jù),,包括切片運(yùn)行情況、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)反饋信息及切片分析系統(tǒng)反饋的分析信息等,。

    圖6描述了一種基于能力開(kāi)放的切片管理架構(gòu),。各個(gè)子切片內(nèi)地網(wǎng)管系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將本切片內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,并通過(guò)能力開(kāi)放子系統(tǒng)將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他網(wǎng)元共享,。上述架構(gòu)能夠提供包括切片配置,、網(wǎng)絡(luò)切片數(shù)據(jù)采集、切片資源重配置在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)切片管理自循環(huán),,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片管理的自動(dòng)化,。

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3.2 切片管理的能力開(kāi)放需求

    通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片能力進(jìn)行抽象,可以開(kāi)放切片訂購(gòu),、切片創(chuàng)建,、切片簽約以及切片監(jiān)控等開(kāi)放能力API,供第三方通過(guò)能力調(diào)用的方式完成切片快速定義,、創(chuàng)建以及面向終端用戶的切片動(dòng)態(tài)簽約與應(yīng)用,。

    在用戶創(chuàng)建切片時(shí),需要提供一定的交互方式以保證用戶可以指定其所需的切片信息,,如切片類(lèi)型信息,、切片業(yè)務(wù)信息、接入用戶信息,、業(yè)務(wù)信息,、QoS指標(biāo)(速率、端到端時(shí)延),、安全性要求等,。

    切片監(jiān)控能力則要求能力開(kāi)放系統(tǒng)能夠向切片管理系統(tǒng)提供切片運(yùn)行狀態(tài)、切片用戶信息,、服務(wù)質(zhì)量等信息,。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行自適應(yīng)的生命周期管理(如擴(kuò)縮容)和負(fù)載均衡,;能夠?qū)崟r(shí)感知用戶的QoS和QoE,,進(jìn)行針對(duì)性的配置調(diào)整,更好地滿足用戶需求,提升業(yè)務(wù)感受,;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的故障,,能力開(kāi)放系統(tǒng)也能向切片管理系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)告。

3.3 切片參數(shù)配置自循環(huán)

    在圖6中,,借助能力開(kāi)放系統(tǒng),,整個(gè)切片管理系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)完整的閉環(huán),能夠?qū)崿F(xiàn)切片參數(shù)配置的自循環(huán),。在該架構(gòu)中,,能力開(kāi)放子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)交互的核心,在切片管理過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用:

    (1)接收用戶通過(guò)管理入口或直接調(diào)用API發(fā)來(lái)的切片設(shè)計(jì)參數(shù)信息,,并將該信息發(fā)送給切片編排管理子系統(tǒng)進(jìn)行切片的創(chuàng)建與管理,;

    (2)該子系統(tǒng)還要接收切片網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息,將這些信息進(jìn)行匯總,,通過(guò)切片管理入口或能力開(kāi)放API將切片運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)告知切片租戶,,以保證租戶依據(jù)切片實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整;

    (3)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析,,可以根據(jù)相關(guān)策略計(jì)算切片的優(yōu)化策略,,并通過(guò)切片管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)局部的切片資源優(yōu)化;

    (4)針對(duì)切片運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)的故障,,網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能將相關(guān)的故障信息經(jīng)由切片管理入口或能力開(kāi)放API實(shí)現(xiàn)故障的及時(shí)通告,;

    (5)針對(duì)可恢復(fù)的故障,能力開(kāi)放子系統(tǒng)可依據(jù)相關(guān)策略配置情況將故障信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)自愈策略模塊,,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤信息的自動(dòng)糾錯(cuò)。

    圖7展示了在5G網(wǎng)絡(luò)切片管理中可以采用的3種自循環(huán)結(jié)構(gòu),,這3種結(jié)構(gòu)通過(guò)反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)了切片管理參數(shù)的優(yōu)化管理,。

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    (1)子切片參數(shù)優(yōu)化自循環(huán):子切片參數(shù)自循環(huán)通過(guò)分析子切片內(nèi)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),計(jì)算局部最優(yōu)的自切片運(yùn)行參數(shù),。該循環(huán)及時(shí)性強(qiáng),,能夠?qū)崟r(shí)感知網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),迅速做出決策,,能夠快速提升網(wǎng)絡(luò)切片SLA,;但是該循環(huán)缺乏全局性,無(wú)法實(shí)現(xiàn)整個(gè)切片的參數(shù)優(yōu)化,,容易產(chǎn)生資源的浪費(fèi),。

    (2)切片參數(shù)優(yōu)化自循環(huán):針對(duì)子切片的資源利用率不足的問(wèn)題,切片參數(shù)優(yōu)化自循環(huán)可以依據(jù)長(zhǎng)期的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)切片參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,,能夠持久地提升網(wǎng)絡(luò)切片的用戶體驗(yàn),。該自循環(huán)通過(guò)全局參數(shù)優(yōu)化,保證整體網(wǎng)絡(luò)資源利用率達(dá)到較高的水平,能夠做到資源利用率與SLA水平的平衡,;但是該循環(huán)的反饋速度慢,,不利于應(yīng)對(duì)突發(fā)的網(wǎng)絡(luò)狀況。

    (3)參數(shù)模板優(yōu)化自循環(huán):在創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)切片時(shí),,通常以參數(shù)模板的形式傳遞創(chuàng)建切片的性能指標(biāo)要求,。然而,固定的參數(shù)配置格式,、種類(lèi)繁多的參數(shù)組合方式無(wú)疑為用戶創(chuàng)建切片增加了困難,。而通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用的切片參數(shù)進(jìn)行分析,獲取不同類(lèi)型切片的參數(shù)的最優(yōu)組合方案,,并作為模板提供給用戶,,則可以使切片的創(chuàng)建過(guò)程對(duì)用戶更為友好。

3.4 基于能力開(kāi)放的切片管理舉例

    以智能電網(wǎng)為例,,對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放與網(wǎng)絡(luò)切片的結(jié)合進(jìn)行闡釋,。智能電網(wǎng)需要在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片的閉環(huán)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)與網(wǎng)絡(luò)資源利用率的最優(yōu)。智能電網(wǎng)采取的切片優(yōu)化策略分為兩種:近端閉環(huán)與遠(yuǎn)端閉環(huán),。近端閉環(huán)通過(guò)獲取網(wǎng)絡(luò)局部狀態(tài)信息,,實(shí)時(shí)感知網(wǎng)絡(luò)SLA的變化,并根據(jù)感知到的SLA變動(dòng),,實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)地對(duì)網(wǎng)絡(luò)部署與參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,;遠(yuǎn)端優(yōu)化則是指通過(guò)對(duì)全網(wǎng)狀態(tài)信息的長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集與分析,綜合考慮網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率及SLA感知的結(jié)果,,采用非實(shí)時(shí)的方式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方向,,繼而實(shí)現(xiàn)周期性的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化調(diào)整。上述兩種優(yōu)化方案都要求網(wǎng)絡(luò)具備向相關(guān)監(jiān)測(cè)與分析模塊提交網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)的能力,。

4 結(jié)論

    網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)作為5G最熱點(diǎn)技術(shù)和必選技術(shù)之一,,需要從管理的靈活性和時(shí)效性上進(jìn)一步加強(qiáng)。本文從5G網(wǎng)絡(luò)切片管理的短板和局限性方面著手,,充分利用5G能力開(kāi)放的時(shí)效性強(qiáng)的特性和優(yōu)勢(shì),,相互結(jié)合,通過(guò)能力開(kāi)放系統(tǒng)為5G切片的管理提供了增強(qiáng)的解決方案,。

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作者信息:

李紅祎,,趙一榮,李金艷,,朱雪田

(中國(guó)電信股份有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心,,北京102209)

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