5GC创新切片方案,构筑新商业模式

发布时间:2018-09-28  作者:中兴通讯电信云及核心网IPR总监 张强  阅读量:

5G切片引入的场景 


5G时代具有丰富的垂直行业应用,每种业务在时延、带宽、连接数等方面的需求差异非常大。因此,5G定义了三种典型的应用场景:

● eMBB:在5G时代,AR/VR、高清视频、3D等业务的流行将会驱动数据速率大幅提升,峰值速率超过10Gbps。

● uRLLC: 在某些应用领域,对E2E时延(<5ms)、安全性和可靠性(>99.999%)提出了更高的要求,例如工业控制、电子医疗、远程监控、车联网等。

● mMTC: 5G是万物互联的时代,要求满足低功耗、大连接(>1M连接/km2)的网络需求,例如智能家居、智慧城市、环境监测、智能农业、智能抄表和智能穿戴等物联网业务。
在5G时代,单一的物理网络已经无法满足上述各种垂直行业的SLA需求,其个性化、差异化的业务需求催生了5G网络切片的产生。

ZTE 5GC切片解决方案

中兴通讯支持E2E的切片解决方案,方案具有标准、开放的接口;支持基于DevOps、全自动化、智能化的E2E网络切片设计、编排与保障;提供AMF、SMF、UPF、NSSF、NRF、PCF、UDM、NEF、NWDAF等全套5GC网元;支持eMBB、uRLLC、mMTC等各种类型切片的构建、签约和选择。ZTE 5GC网络切片架构见图1



在中兴通讯切片解决方案的支撑下,客户、企业或合作伙伴可以通过自主门户或者API网关向运营商在线订购切片,并向 CSMF(Communication Service Management Funtion)提交相关的SLA需求,比如在线用户数、平均速率、时延、安全隔离、业务类型、成本要求、覆盖区域等,CSMF转化成切片的SLA需求,并触发NSMF、NSSMF进行切片和子切片的自动化编排和部署。

5GC切片关键技术

中兴通讯5GC支持云原生和基于服务化构建切片,可以实现切片的自动化设计、编排和部署,以及智能化的切片选择。

服务化切片构建

中兴通讯采用微服务架构设计对5GC NF(Network Function)进行服务拆分,既支持3GPP标准定义的网络功能服务NFS(Network Function Service),又提供CDB(云数据库)、LB(负载均衡)、VR(虚拟路由器)等增强的公共服务。根据切片的SLA需求,可以选择合适的NFS像搭积木一样组合成各种类型切片需要的NF,如UPF_eMBB、UPF_uRLLC、UPF_mMTC等,再把NF组合成对应的网络切片。

智能化切片选择
NSSF( Network Slice Selection Function)支持基于用户请求的和签约的NSSAI ( Network Slice Selection Assistance Information )、用户位置区域、切片容量、切片当前负荷等信息进行切片的灵活选择,同时结合NWDAF获取的切片相关的性能数据,以及人工智能技术对切片进行智能化的选择。中兴通讯在3GPP标准组织中积极推动部署NSSF网元进行网络切片的选择,并已被标准组织采纳。 

PCF(Policy Control Function)支持切片选择策略NSSP(Network Slice Selection Policy)设置,并下发给终端。其中定义了APP与切片的使用的映射关系,如IMS APP→eMBB。  

切片自动化设计、部署和保障


中兴通讯5GC采用可视化设计、自动化部署、智能化运维等技术实现切片的快速设计、部署和保障(见图2)。 


● “0距离”:敏捷设计,需求与设计 “0” 距离。通过基于模板修改、拖拽式可视化设计,实现所见即所得。中兴通讯提供丰富的组件库,包含200多个 4G/5G组件、100多个 IT组件和1000多个模板可供选择,只需简单的组合,即可设计出需要的网络切片。

● “0等待”:自动开通,设计到部署 “0” 等待,客户即买即用。从切片的订购、编排、部署到激活采用全自动化技术。NSMF根据客户订购的SLA需求,自动选择合适的接入网(AN,Access Network)、传输网(TN,Transportation Network)、核心网(CN,Core Network)预置的子切片部署模板,并根据预置模板自动拆分AN、CN、BN时延、带宽和用户容量等,按照拆分的SLA需求,自动部署切片的VNF/PNF,并自动进行切片的配置激活。

● “0接触”:智能保障,支持业务运维全流程“0接触”,采用自动化闭环保障、根因分析、ZSM(Zero touch Service and Management)、AI等技术实现切片运维的智能化和自动化。同时,支持VNF、子切片和切片的多级指标的测量、弹性和闭环控制。


支持切片的分层隔离

中兴通讯提供从NFVI、VNF到管理层的多级安全隔离。在NFVI可以提供基于独立硬件的高安全性的隔离,以及基于NFVI租户支持CPU、存储和网络的虚拟资源的隔离。在VNF应用层支持逻辑隔离,比如根据切片标识支持每个切片用户数的隔离和负荷的隔离。在管理层,支持根据切片ID给不同的租户提供FCAPS(故障、配置、计费、性能和安全)的隔离。

5G切片划分与部署建议

5G切片可以根据行业、区域、虚拟运营商等进行划分,以满足不同行业和区域的特定要求,实现切片的差异化。

按行业划分

不同垂直行业对切片有不同的SLA要求,可以针对特定的行业划分不同的切片,比如根据大带宽、海量连接、低时延的不同行业进行切分:

● eMBB:VR/AR、超高清视频等;

● mMTC:智慧城市、智慧农业等;

● uRLLC:自动驾驶、远程医疗等。

在大类下根据业务需求,可以进一步进行细分,建立切片子类型,比如eMBB_vr/ar、eMBB_3D等。也可以建立组合类切片,比如V2X对带宽和时延要求都很高,则可以建立eMBB/uRLLC组合类切片,同时支持高带宽和低时延。

按区域划分

根据不同的区域进行切片划分,比如运营商在建立覆盖省市或全国的大切片的基础上,也可以针对不同工业园区、商业中心、体育场所等流量大或连接比较密集的区域建立热点切片或者小微切片。当终端进入该区域的时候,可以优先接入该区域的切片,离开该区域时可以接入更大的切片。

按虚拟运营商划分

针对不同的虚拟运营商建立不同的切片,以保证各个运营商能够进行独立的运营。同时,支撑新的商业模式的发展。

5G切片的商业模式

中兴通讯积极与各垂直行业和运营商展开切片的合作,包括智能电网、工业控制、无人机等,推动切片的商用部署。在ZTE E2E切片解决方案下,除了支持B2C的切片服务外,还支持切片即服务(NSaaS ,Network Slice as a Servic),提供切片商城、切片集市等切片的批发和在线销售,为运营商提供新的商业模式,除了传统的B2C商业模式,运营商可以激发B2B、B2B2C的新的商业模式。运营商可以直接面向企业销售切片,也可以批量销售给有实力的合作伙伴,合作伙伴再面向行业用户零售切片,从而打造新的5G商业生态圈。

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