吳功立

摘 要：在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是一種較為常見(jiàn)的技術(shù)。這種技術(shù)的主要服務(wù)對(duì)象是個(gè)人以及不同的行業(yè)，因此不僅要滿(mǎn)足不同人員的使用需求，還應(yīng)該滿(mǎn)足不同行業(yè)的發(fā)展需求。我們可以從網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)升級(jí)的角度研究分析3GPP標(biāo)準(zhǔn)下的網(wǎng)絡(luò)切片發(fā)展，其中涉及到很多方面的內(nèi)容，具體如下文所示。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)切片;技術(shù);強(qiáng)化

引言

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的出現(xiàn)主要是為了更好地給人們提供服務(wù)，從而進(jìn)一步滿(mǎn)足不同行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展需要。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)關(guān)系到5G問(wèn)題的解決狀況，不同的組織和企業(yè)都著手落實(shí)網(wǎng)絡(luò)切片工作，5G網(wǎng)絡(luò)切片工作內(nèi)容受到3GPP的影響較大。該文主要針對(duì)3GPP網(wǎng)絡(luò)切片工作進(jìn)行了相應(yīng)的分析，希望能夠不斷強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)。

1針對(duì)核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)切片準(zhǔn)則的強(qiáng)化

1.1 分析3GPPR15版本的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)強(qiáng)化

通過(guò)調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，5G技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)起到了不可或缺的重要作用。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的發(fā)展和提升得到了人們的重視和關(guān)注。3GPPR15版本網(wǎng)絡(luò)切片的標(biāo)準(zhǔn)主要在TS23.501和TS23.502中定義，包括網(wǎng)絡(luò)切片的基本架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)識(shí)和網(wǎng)絡(luò)切片基本操作等。（1）網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)基于TR23.799研究的控制面功能部分共享的組網(wǎng)架構(gòu)，即部分控制面功能在切片間共享（如移動(dòng)性管理、鑒權(quán)功能），其他控制面功能（如會(huì)話(huà)管理）及用戶(hù)面功能各切片專(zhuān)用。（2）網(wǎng)絡(luò)切片支持eMBB、URLLC和eMTC三種類(lèi)型，支持運(yùn)營(yíng)商自定義切片類(lèi)型，支持區(qū)分相同切片類(lèi)型下的不同切片。（3）網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)識(shí)（S-NSSAI）唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片，NSSAI代表一組網(wǎng)絡(luò)切片，在切片選擇過(guò)程中，根據(jù)存儲(chǔ)位置和使用的不同，分為配置的NSSAI、簽約的NSSAI、請(qǐng)求的NSSAI、允許的NSSAI和拒絕的NSSAI。（4）網(wǎng)絡(luò)切片操作包括：支持網(wǎng)絡(luò)切片的AMF選擇、服務(wù)AMF的重分配、切片內(nèi)創(chuàng)建PDU會(huì)話(huà)、網(wǎng)絡(luò)切片的配置及配置更新、修改允許UE接入的網(wǎng)絡(luò)切片等。（5）支持網(wǎng)絡(luò)切片漫游、網(wǎng)絡(luò)切片與EPC的互通等。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1.2 分析3GPPR16版本的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)強(qiáng)化

通過(guò)認(rèn)真了解R15版本的網(wǎng)絡(luò)切片基本情況不難看出，R16版本的網(wǎng)絡(luò)切片功能得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，特別是對(duì)于一些具有特別功能的網(wǎng)絡(luò)切片，如車(chē)聯(lián)網(wǎng)切片、智慧醫(yī)療切片、工業(yè)制造切片等場(chǎng)景，可能會(huì)需要在UE主鑒權(quán)完成后仍需網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)才能使用。R16版本定義了該場(chǎng)景下UE和網(wǎng)絡(luò)如何獲知網(wǎng)絡(luò)切片需要額外的鑒權(quán)與授權(quán)，以及特定鑒權(quán)授權(quán)如何觸發(fā)和執(zhí)行。下面從網(wǎng)元和流程增強(qiáng)的角度進(jìn)行詳細(xì)分析。

（1）運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)在增強(qiáng)UE和NF功能中的作用

網(wǎng)絡(luò)切片的特定鑒權(quán)與授權(quán)功能落實(shí)需要相應(yīng)的技術(shù)支持，具體包含以下幾點(diǎn)：第一，UE注冊(cè)信息中包含相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)能力，通過(guò)UEMMCoreNetworkCapability攜帶。TS23.501R16版本在該信元中增加了是否支持網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)的指示NetworkSlice-SpecificAuthenticationandAuthorization。同時(shí)，UE需具備提供網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)使用的UserID和證書(shū)。2）AMFAMF保存UE在注冊(cè)消息中攜帶的UEMMCoreNetworkCapability，并根據(jù)信元中NetworkSliceSpecificAuthenticationandAuthorization的取值判定是否需要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)流程。對(duì)于R15版本之前的UE，在注冊(cè)消息中不攜帶網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)指示，AMF不允許其接入需要網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)切片。

（2）分析網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的影響

完善后的網(wǎng)絡(luò)切片具備特定鑒權(quán)與授權(quán)的作用，為此我們應(yīng)該進(jìn)一步明確網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)造成的影響。網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)的基本流程為：1）服務(wù)PLMN基于簽約信息為HPLMN的S-NSSAI執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)切片特有的鑒權(quán)和授權(quán)。2）UE在注冊(cè)請(qǐng)求消息中的UE5GMMCoreNetworkCapability中指示是否支持這個(gè)特性。如果UE不支持該特性，當(dāng)UE請(qǐng)求需要網(wǎng)絡(luò)切片特有的鑒權(quán)和授權(quán)的S-NSSAI時(shí)，AMF不應(yīng)為UE觸發(fā)相應(yīng)流程。如果UE配置了需要網(wǎng)絡(luò)切片特有的鑒權(quán)和授權(quán)的S-NSSAI，UE需保存S-NSSAI和相應(yīng)證書(shū)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。3）為了執(zhí)行S-NSSAI的網(wǎng)絡(luò)切片特有的鑒權(quán)和授權(quán)，AMF發(fā)起基于EAP方式的網(wǎng)絡(luò)切片特有鑒權(quán)流程。

此外，不論UE網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的自身功能是否得到有效發(fā)揮，只要UE在PLMN中處在注冊(cè)的狀態(tài)，就能確保相關(guān)業(yè)務(wù)的順利落實(shí)，還能讓AMF不需要在每次周期性注冊(cè)或移動(dòng)性注冊(cè)流程中都執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)切片特有的鑒權(quán)與授權(quán)。網(wǎng)絡(luò)切片特有的AAAserver可以隨時(shí)撤回授權(quán)或發(fā)起鑒權(quán)與授權(quán)流程。當(dāng)在某種接入類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)中，針對(duì)當(dāng)前AllowedNSSAI中的一個(gè)S-NSSAI撤銷(xiāo)鑒權(quán)時(shí)，AMF應(yīng)給UE提供新的AllowedNSSAI并釋放該接入網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型中和該S-NSSAI關(guān)聯(lián)的所有PDU會(huì)話(huà)。最后需要強(qiáng)調(diào)的是，基于SUPI的UE主鑒權(quán)與授權(quán)獲得成功是網(wǎng)絡(luò)切片特定鑒權(quán)與授權(quán)的基礎(chǔ)，如果SUPI授權(quán)被撤回，網(wǎng)絡(luò)切片特有的授權(quán)也被撤回。

1.3 分析3GPPR17版本的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)強(qiáng)化

早在去年上半年，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的通用切片模板概念就被人們提出來(lái)了，把網(wǎng)絡(luò)切片模板與終端用戶(hù)業(yè)務(wù)結(jié)合在一起能夠促進(jìn)相關(guān)業(yè)務(wù)的落實(shí)，如每個(gè)切片支持的PDU會(huì)話(huà)數(shù)、每切片支持的終端數(shù)、每切片支持的最大UL/DL速率等，這些能力在當(dāng)前的5G系統(tǒng)中尚未支持。3GPPSA2R17版本針對(duì)GSMANG.116中定義的網(wǎng)絡(luò)切片屬性申請(qǐng)了立項(xiàng)，已確定在R17版本進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片增強(qiáng)第二階段的研究。當(dāng)前R17正處于研究階段，網(wǎng)絡(luò)切片增強(qiáng)課題已經(jīng)提出了8個(gè)需要研究的關(guān)鍵問(wèn)題，并開(kāi)始討論針對(duì)這些問(wèn)題的可選解決方案。課題研究的關(guān)鍵問(wèn)題包括：（1）如何支持網(wǎng)絡(luò)切片的最大終端數(shù)需要解決的問(wèn)題有5G系統(tǒng)如何獲取網(wǎng)絡(luò)切片支持的最大終端數(shù)、當(dāng)前已接入網(wǎng)絡(luò)切片的終端數(shù)以及5G系統(tǒng)如何使能網(wǎng)絡(luò)切片需要的配額。（2）如何支持網(wǎng)絡(luò)切片的最大PDU會(huì)話(huà)數(shù)需要解決問(wèn)題有5G系統(tǒng)如何獲取網(wǎng)絡(luò)切片支持的最大PDU會(huì)話(huà)數(shù)、當(dāng)前已建立的PDU會(huì)話(huà)數(shù)、哪個(gè)NF有這些配額信息;以及如果網(wǎng)絡(luò)切片的PDU會(huì)話(huà)數(shù)已經(jīng)達(dá)到最大值，還有UE需要接入該如何處理。（3）如何限制一個(gè)UE在網(wǎng)絡(luò)切片中的UL/DL速率需研究如何限定UE在網(wǎng)絡(luò)切片中的速率，確保使用相同網(wǎng)絡(luò)切片的多個(gè)PDU會(huì)話(huà)的聚合速率滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)切片的UL/DL速率限制。（4）如何支持網(wǎng)絡(luò)切片配額事件通知涉及上述提及的最大終端數(shù)、PDU會(huì)話(huà)數(shù)、UL/DL最大速率等配額，需研究AF如何從5GS進(jìn)行事件訂閱，5GS系統(tǒng)如何通知網(wǎng)絡(luò)切片配額相關(guān)的屬性。

2結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展后，其自身功能得到了有效強(qiáng)化，不僅具備一些基本的功能，還具備更加多元化的功能。R17版本所研究問(wèn)題的解決會(huì)使網(wǎng)絡(luò)切片在更細(xì)的粒度上進(jìn)行控制，以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景的使用。端到端網(wǎng)絡(luò)切片方面，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）已成立“5G網(wǎng)絡(luò)端到端切片特設(shè)項(xiàng)目組”，其目標(biāo)為支持5G商用部署和垂直行業(yè)應(yīng)用，加快國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)，總體規(guī)劃5G網(wǎng)絡(luò)端到端切片標(biāo)準(zhǔn)體系框架，梳理現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況，組織開(kāi)展共性標(biāo)準(zhǔn)研究，上述端到端網(wǎng)絡(luò)切片問(wèn)題的解決指日可待。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏垚.網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)分析與發(fā)展現(xiàn)狀[J].移動(dòng)通信，2019，43（4）：25-30