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无线侧如何支持网络切片

2023-04-14 14:25 作者:余网优化  | 我要投稿

连接模式的共享资源管理

通常,可以通过调度决策来处理不同切片之间的用户面业务的隔离。对于一个UE需要支持到/来自多个网络切片(图2中的UE1)的数据的情况,可以以服务感知的方式配置DRB。

协议强调了不同的L1配置(例如numerology)或L2功能(例如MAC/RLC/PDCP参数)可以为不同切片提供流量,尽管这并不意味着特定numerology的物理资源组件与网络切片之间存在专用的1对1映射。如果将不同的切片映射到不同的物理层numerology,则为不同的numerology配置的时频资源自然支持切片之间的资源隔离。

如果对应于多个网络切片的DRB被配置并映射到单个物理层数值,则切片之间的资源隔离应由调度器保证,如上所述。

与LTE一样,下行链路调度取决于gNB调度器。gNB可以基于调度策略和SLA,使用来自切片(映射到相同的numerology)的数据量来生成MAC PDU。另一方面,可以通过MAC处的逻辑信道优先级来促进上行链路中的资源管理。如果LCP被设计为LTE,即每个DRB的静态保证比特率,则它可以限制映射到相同物理层numerology的切片之间的UL资源调度。例如,当slice A从UE生成相当数量的UL数据时,gNB可能需要比slice A更多地调度slice B的UL传输,以从系统角度保证片之间的适当资源隔离和共享。UL LCP需要被设计为适当地管理这种情况,并且UL grant中额外的补充调度信息(描述哪个片需要是主UL传输)的需要需要进一步研究。

初始访问共享资源的管理

除了对连接模式的考虑之外,当UE接入RAN节点时,还应应用对用于每个切片的资源的保护。对于映射到不同物理层numerology的切片,资源在时间-频率域中自然隔离。因此,映射到同一物理层numerology的切片之间的资源隔离仅在此讨论。以LTE设计为基准,可以考虑两种方式:

1) 基于限制机制的访问控制

在NR中,一个网络片中的过载不应影响可能使用共享无线资源的另一网络片的服务。与LTE一样,应研究禁止机制以防止这种情况。这意味着NR接入禁止设计需要知道切片信息。

在该方法中,具有不同服务类型和对应切片的UE在相同的PRACH资源中访问gNB。并且,gNB不能基于接收到的PRACH前导码来识别触发初始接入的服务类型。因此,gNB在接收到MSG3中的网络切片信息之前,无法区分不同服务类型之间的MSG2和3的调度。实际上是否需要区分切片之间的MSG1和3么?

2) 接入层中无线接入资源的隔离

PRACH分离可以在时频资源域或前导码空间中进行。如果支持PRACH分离,则当特定网络片的随机接入尝试过载时,它可以有利于防止阻塞或竞争。

然而,在gNB处为所有支持的网络切片配置PRACH资源将是不实际的,因为从gNB和UE的角度来看,它将不是资源高效的,并且增加了系统信息开销以广播PRACH配置信息。因此,需要最小化单独的PRACH资源的配置,并且应该一起使用切片感知访问控制。

网络切片是SA网络的关键技术之一。它将使运营商能够创建定制的网络,为不同的市场场景提供优化的解决方案。第三方服务提供商(企业/内容提供商/…)将能够使用共享相同物理网络基础设施的虚拟网络,从而降低部署和运营单独物理网络的成本和能耗。

作为网络运营商的客户的不同服务提供商可以被视为网络的不同租户。每个租户对于某些切片类型的资格将取决于服务需求(基于服务级别协议(SLA: service level agreement ))和订阅。

对于订阅了多个服务的UE,其网络中的流量来自不同的网络切片,在很多场景,支持每个UE多个切片。

对于端到端分层,垂直行业、OTT服务提供商或移动运营商可能都希望管理RAN分层,就像它有一个单独的专用RAN一样,即使物理网络和公共资源(如无线资源和基础设施)是共享的。

为了支持RAN中的网络切片,已同意以下原则适用于NR无线接口:

  • 切片的RAN感知:不同切片的流量差异化处理

  • 网络切片RAN部分的选择

  • 切片之间的资源管理(根据SLA在切片之间执行策略)

1. 单个RAN节点应该可以支持多个切片。

2. RAN应该可以自由地将SLA的最佳RRM策略应用于每个受支持的切片。

  • 切片内的QoS差异

  • CN实体的选择(上行链路消息的初始路由的初始选择)

  • 片之间的资源隔离(通过RRM策略和保护机制)

1. 应该避免一个切片中共享资源的短缺,从而破坏另一个切片的SLA

2. 应该可以将RAN资源完全专用于某个切片

在这些原则中,当UE连接网络或添加附加网络切片时,gNB基于AS和NAS信令中添加的切片信息(NSSAI:Network Slice Selection Assistance Information)来支持CN实体的选择。切片内的QoS差异和切片之间的资源管理可能是调度问题,调度器可以管理基于CN添加到分组的PDU Session ID和QoS Flow ID配置的无线承载级别中的不同QoS。

RAN对切片之间资源隔离的支持需要进一步研究,因为RAN资源将在切片之间共享,并且每个服务提供商都希望基于SLA来保护RAN资源。诸如RAN对切片的感知和网络切片的RAN部分的选择之类的其他问题可能取决于RAN资源隔离的需要和支持它的详细RAN协议设计。在下图中描述了RAN资源在两个网络切片之间共享,并且两个UE连接到RAN节点的场景,以便于进一步讨论。



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