如何理解5G網(wǎng)絡(luò)切片的應(yīng)用和使用網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)

自從5G時(shí)代到來，被提到最多、最引人注目的技術(shù)恐怕當(dāng)屬網(wǎng)絡(luò)切片了。什么是網(wǎng)絡(luò)切片？通俗來講就是將運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行邏輯劃分，將資源和服務(wù)進(jìn)行邏輯隔離，不同等級(jí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以在不同邏輯層面的網(wǎng)絡(luò)切片上傳輸，從而滿足不同業(yè)務(wù)場景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率、安全性、可靠性等多方面的差異化需求。

網(wǎng)絡(luò)按需服務(wù)的形式，是5G能夠賦能千行百業(yè)的關(guān)鍵切入點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)切片的好處這里就不多贅述了，那么網(wǎng)絡(luò)切片到底應(yīng)該如何應(yīng)用，終端用戶又是如何使用這個(gè)看不見、摸不著的網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)呢？

4G傳輸?shù)拇箦侊?/p>

我們先從用戶是如何在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)說起：眾所周知，終端用戶要想要通過運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，要具備這幾個(gè)條件：

1、 得有終端設(shè)備，比如說智能手機(jī);

2、 手機(jī)里裝有app，比如游戲、視頻類應(yīng)用;

3、 處在手機(jī)所屬的運(yùn)營商服務(wù)范圍內(nèi)。

在4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對(duì)于搭載了Android操作系統(tǒng)的終端設(shè)備，操作系統(tǒng)會(huì)在開機(jī)時(shí)建立一路默認(rèn)數(shù)據(jù)承載，當(dāng)用戶想要使用某個(gè)APP時(shí)，比如說在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下在線游戲、觀看視頻等時(shí)，應(yīng)用數(shù)據(jù)就會(huì)通過這路默認(rèn)承載發(fā)送到運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)側(cè)。絕大多數(shù)的Android設(shè)備，其應(yīng)用程序數(shù)據(jù)都是通過這一路默認(rèn)承載進(jìn)行傳輸?shù)?，并且?yīng)用數(shù)據(jù)都跑在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。

5G時(shí)代的按需服務(wù)

到了5G時(shí)代，引入網(wǎng)絡(luò)切片，就是讓手機(jī)里不同的app數(shù)據(jù)，通過不同的數(shù)據(jù)承載跑在由運(yùn)營商劃分出來的不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)將網(wǎng)絡(luò)資源面向不同的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行靈活動(dòng)態(tài)的分配，從而優(yōu)化連接、降低成本、提升效益。

那么，想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要具備哪些條件呢？

首先，運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)需要支持網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，這就需要運(yùn)營商部署5G SA網(wǎng)絡(luò)。其次，app本身或者操作系統(tǒng)要知道這個(gè)app的數(shù)據(jù)應(yīng)該跑在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片上。這里我們需要簡單介紹下3GPP標(biāo)準(zhǔn)是如何規(guī)范app與網(wǎng)絡(luò)切片之間的關(guān)系的。在3GPP 5G協(xié)議中定義了一個(gè)URSP（用戶終端路由選擇策略）規(guī)則。這個(gè)規(guī)則就描述了app與網(wǎng)絡(luò)切片之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。終端操作系統(tǒng)需要根據(jù)URSP規(guī)則，為app選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片。URSP規(guī)則中有兩組重要的參數(shù)，一組是描述app屬性的Traffic Descriptor（通路描述符）參數(shù)，包含AppId、DNN（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)名稱）、IP Descriptor（IP三元組），Domain Descriptor（域名描述符）、Connection Capabilities等參數(shù)。另一組是描述數(shù)據(jù)承載屬性的Route Selection Descriptor（路由選擇描述符），包含S-NSSAI（網(wǎng)絡(luò)切切片）、SSC Mode（會(huì)話與服務(wù)連續(xù)性模式）、DNN等參數(shù)。URSP規(guī)則其實(shí)就是多組Traffic Descriptor與Route Selection Descriptor的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)終端設(shè)備知道與app相關(guān)的Traffic Descriptor參數(shù)后，自然可以根據(jù)URSP規(guī)則找到與數(shù)據(jù)承載相關(guān)的Route Selection Descriptor，其中就包含著網(wǎng)絡(luò)切片信息，這樣app該接入哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片也就很明了了。

解決落地最后一公里

但是，現(xiàn)有的操作系統(tǒng)以及終端設(shè)備，均不支持通過URSP規(guī)則為app選擇網(wǎng)絡(luò)切片，當(dāng)運(yùn)營商SA網(wǎng)絡(luò)部署完畢可以商用時(shí)，這個(gè)問題就成為了網(wǎng)絡(luò)切片無法真正為終端用戶提供服務(wù)的最大障礙。

為此，紫光展銳提出了基于Android操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)切片選擇方案。URSP規(guī)則是網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至終端設(shè)備的，終端設(shè)備需要完成的是app與網(wǎng)絡(luò)切片的選擇以及承載的建立。上文提到了想要完成網(wǎng)絡(luò)切片的選擇，需要傳遞與app相關(guān)的Traffic Descriptor參數(shù)，那么Traffic Descriptor參數(shù)從何而來呢？最理想的來源是app在請(qǐng)求數(shù)據(jù)承載時(shí)傳遞到操作系統(tǒng)，但是這里又面臨了兩大問題，第一，雖然Android操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序提供了申請(qǐng)數(shù)據(jù)承載的接口，但是并沒有傳遞Traffic Descriptor參數(shù)的接口。

第二，如上文所提到的，Android應(yīng)用市場上，絕大多數(shù)app是不會(huì)向操作系統(tǒng)申請(qǐng)數(shù)據(jù)承載的，應(yīng)用數(shù)據(jù)均通過默認(rèn)數(shù)據(jù)承載進(jìn)行收發(fā)。

針對(duì)第一個(gè)難點(diǎn)，紫光展銳自主開發(fā)了app向操作系統(tǒng)傳遞所有Traffic Descriptor參數(shù)的接口，能夠保證運(yùn)營商制定URSP規(guī)則不受終端操作系統(tǒng)的限制，可以靈活的制定、修改、更新，完全解除了這部分運(yùn)營商與操作系統(tǒng)的耦合。

對(duì)于第二大難點(diǎn)，紫光展銳聯(lián)合中國聯(lián)通創(chuàng)新性地提出了通過第三方模塊為app申請(qǐng)數(shù)據(jù)承載，來匹配網(wǎng)絡(luò)切片。這樣對(duì)于app開發(fā)者而言，與操作系統(tǒng)之間的交互方式與此前并無差異。不僅確保增量app能夠快速與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)切片匹配，同時(shí)對(duì)于大量的存量app，也能夠享受網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)。

可以說，紫光展銳的網(wǎng)絡(luò)切片方案是從app開發(fā)者的角度出發(fā)，既解決了URSP規(guī)則帶來的app與操作系統(tǒng)耦合的問題，又為app開發(fā)者們減少了更新app的時(shí)間成本。

另外還值得強(qiáng)調(diào)的是，為避免受操作系統(tǒng)的影響，URSP的規(guī)則匹配選擇在modem側(cè)處理，這樣一方面利于操作系統(tǒng)的升級(jí)與演進(jìn)，另一方面極大簡化了5GCPE及5G通用模組引入網(wǎng)絡(luò)切片方案時(shí)的開發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)對(duì)Linux等其他操作系統(tǒng)的支持。

目前，搭載紫光展銳芯片的5G智能手機(jī)和5G CPE均在北京聯(lián)通5G SA試商用網(wǎng)絡(luò)上完成技術(shù)驗(yàn)證。紫光展銳和中國聯(lián)通經(jīng)過技術(shù)研討，難點(diǎn)攻關(guān)，徹底將app與網(wǎng)絡(luò)切片聯(lián)通，這是5G SA商用進(jìn)程中的具有“里程碑”意義的事件。作為中國領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，紫光展銳攜手合作伙伴打通5G網(wǎng)絡(luò)切片的端到端業(yè)務(wù)流，將大力推動(dòng)5G賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
責(zé)編AJX