5G切片能力
某些切片可能仅在部分网络中可用。RAN和CN负责处理在给定区域中可能可用或可能不可用的切片的服务请求。对切片的访问允许或拒绝可以取决于诸如对切片的支持、资源的可用性、其他切片对所请求服务的支持等因素。
邻区可以在连接两个站点的接口上交换切片可用性,例如gNB之间的Xn接口。核心网可以向RAN提供移动性限制列表。该列表可以包括支持或不支持UE的切片的那些TA。
网络切片的支持依赖于不同切片的流量由不同PDU会话处理的原则。网络可以通过调度以及通过提供不同的L1/L2配置来实现不同的网络切片。UE应该能够在RRC消息中提供用于网络切片选择的辅助信息。
其实,一般不希望所有切片在整个网络中可用,然而,切片可用性将在整个UE注册区域中保持一致。这意味着如果切片在一个NR或LTE小区中可用,则它至少在属于同一CN跟踪区域的所有小区中可用。这意味着当UE执行CN级注册区域改变时,可以处理切片可用性的任何改变。
需要考虑以下几个方面:
UE知道切片可用性的用例是什么?
1. 在初始PLMN/RAT/频率/小区搜索选择时
2. 添加新切片时(UE已在网络中注册)
3. 在主动模式移动期间
4. 用于同频小区重选
5. 异频或RAT小区重选
如何确保一个经得起未来考验的解决方案,使运营商能够随时部署新的切片?
E-UTRAN中PLMN选择的当前原则是,UE中的“无线层”向NAS层报告所有检测到的符合某些无线标准的PLMN(见36.304)。然后,NAS层根据自动或手动方法执行PLMN的选择(见23.122具有适当原因值的请求(例如,禁止的TA、不允许的PLMN)。当UE接收到这样的拒绝消息时,它将寻找其他PLMN。
对于连接到5G-CN的NR/LTE,采用类似的PLMN选择机制是合理的。对于切片选择,UE首先遵循正常PLMN选择,然后请求访问切片是合理的。由CN决定UE是否将获得对该切片的访问,或者是否将其分配给另一个切片,或者是否应该拒绝该切片。在UE被拒绝的情况下,它可以执行新的PLMN选择。
为此,RAN不需要向UE提供切片可用性信息,因为:
UE可以访问哪些切片是特定于UE/订阅的,因此无论如何需要在NAS层上有机制来处理切片可用性。
可以使用现有方法避免在同一区域重复NAS级别请求,例如禁止TA、不允许PLMN。
通过在RAN级别上提供切片可用性来节省信令是不明显的。
可能不适合让切片直接覆盖PLMN选择,即很可能PLMN的选择应该是切片选择之前的第一标准,这也意味着不需要在RAN级别上提供切片可用性。
在UE已经在网络中注册并且想要添加新的切片的情况下,UE在NAS层上执行。CN可以响应该切片是否在UE注册区域中可用。它还可以处理不支持与当前切片并行的切片情况,或者需要更改CN功能以支持当前切片和新切片的情况。所有这些对于RAN来说都是透明的。当UE被分配了新的切片时,将通知RAN。同样对于这种情况,不需要在RAN级别上向UE提供切片信息。
切片可用性级别是按TA粒度确定的。但仍有必要分析切片可用性粒度的几种可能性,如下所示。
l方案1:TA级别
在这种情况下,切片可用性与跟踪区域相关联。跟踪区域内的小区应支持相同的网络切片。当UE在跟踪区域内移动时,它可以假设切片总是被支持的。这种方案可以应用于网络切片覆盖更大区域的场景。然而,该方案可能会限制TA安排,与切片部署的关系需要进一步调查。例如如图1所示,当网络决定仅支持Cell A覆盖下的新切片时,网络可能必须向Cell A分配新的TA2。

很难支持跨不同小区的多个切片。如图2所示,即使cell A和cell B都支持网络切片实例(NSI: Network Slicing Instance)2,它们也必须分配不同的TAI。

如果UE配置有跨越具有不同切片过大的区域的短TAI列表,则可以启动频繁TAU过程。这将影响空闲UE、连接的UE以及不活动的UE。
l方案2:RAN通知区域级别
在该方案中,RAN通知区域内的那些小区将支持相同的切片。上述方案1的分析适用于此。
l方案3:小区级别。
与上述两种方案相比,在这种情况下,一个小区可以支持一个或多个切片,而另一个小区则可以支持不同的切片。它可以很容易地用于小范围覆盖场景,并具有部署灵活性。这种方案可以提供充分的灵活性,并具有更精细的切片可用性粒度。但对于大切片覆盖的情况,这可能不是一种有效的方法。
根据以上分析,TA切片可用性粒度存在许多问题。切片可用性将取决于业务和规划因素。因此,需要进一步研究以及运营商的输入。
基于以上分析,空闲UE、非活动UE以及连接的UE需要知道所支持的切片集合。
系统信息:支持的切片集合可以在系统信息中给出,例如切片/服务类型。然而,这种解决方案可能无法很好地适应未来切片的潜在增长。一种可能的方法是将其视为仅在必要时发送的其他SI。
专用信令:可以在专用信令(例如RRC或NAS过程)中提供支持的一组切片。例如,当UE连接到网络或执行TAU时,CN可以向UE和RAN提供切片相关的允许或禁止列表。该列表可以包括那些小区或TA以及它们对UE的支持或禁止切片。基于该列表,空闲/非活动UE可以选择合适的小区来宿营。对于连接的UE,服务gNB可以基于该列表选择适当的目标gNB用于切换决策。这可以类似于LTE系统中的漫游和访问限制。
重定向:当空闲或非活动UE转换到活动模式时,RAN节点可以识别出所请求的切片在服务小区/节点中不受支持,而是通过Xn交换在另一个小区/节点上受支持。然后,指示UE返回空闲状态,并将其重定向到其他可用节点。
此外,RAN节点可以使用多连接操作来为多个切片提供切片特定服务。当UE请求未部署在小区/节点中的切片时,如果在相邻小区/节点支持,则网络可以触发多连接。