5G網(wǎng)絡(luò)切片，關(guān)鍵一刀怎么切

自從 5G 時代到來，被提到最多、最引人注目的技術(shù)恐怕當屬網(wǎng)絡(luò)切片了。什么是網(wǎng)絡(luò)切片？通俗來講就是將運營商網(wǎng)絡(luò)進行邏輯劃分，將資源和服務(wù)進行邏輯隔離，不同等級的業(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。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營商網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，要具備這幾個條件：

● 得有終端設(shè)備，比如說智能手機；
● 手機里裝有 app，比如游戲、視頻類應(yīng)用；
● 處在手機所屬的運營商服務(wù)范圍內(nèi)。

在 4G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對于搭載了 Android 操作系統(tǒng)的終端設(shè)備，操作系統(tǒng)會在開機時建立一路默認數(shù)據(jù)承載，當用戶想要使用某個 APP 時，比如說在運營商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下在線游戲、觀看視頻等時，應(yīng)用數(shù)據(jù)就會通過這路默認承載發(fā)送到運營商網(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承載進行傳輸?shù)?，并且?yīng)用數(shù)據(jù)都跑在同一個網(wǎng)絡(luò)上。

5G 時代的按需服務(wù)
到了 5G 時代，引入網(wǎng)絡(luò)切片，就是讓手機里不同的 app 數(shù)據(jù)，通過不同的數(shù)據(jù)承載跑在由運營商劃分出來的不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)上，實現(xiàn)將網(wǎng)絡(luò)資源面向不同的業(yè)務(wù)需求進行靈活動態(tài)的分配，從而優(yōu)化連接、降低成本、提升效益。

那么，想要實現(xiàn)這一點，需要具備哪些條件呢？

首先，運營商網(wǎng)絡(luò)需要支持網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，這就需要運營商部署 5G SA 網(wǎng)絡(luò)。其次，app 本身或者操作系統(tǒng)要知道這個 app 的數(shù)據(jù)應(yīng)該跑在哪一個網(wǎng)絡(luò)切片上。這里我們需要簡單介紹下 3GPP 標準是如何規(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 URSP（用戶終端路由選擇策略）規(guī)則。這個規(guī)則就描述了 app 與網(wǎng)絡(luò)切片之間的對應(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（會話與服務(wù)連續(xù)性模式）、DNN 等參數(shù)。URSP 規(guī)則其實就是多組 Traffic Descriptor 與 Route Selection Descriptor 的對應(yīng)關(guān)系。當終端設(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，當運營商 SA 網(wǎng)絡(luò)部署完畢可以商用時，這個問題就成為了網(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 在請求數(shù)據(jù)承載時傳遞到操作系統(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 是不會向操作系統(tǒng)申請數(shù)據(jù)承載的，應(yīng)用數(shù)據(jù)均通過默認數(shù)據(jù)承載進行收發(fā)。

針對第一個難點，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營商與操作系統(tǒng)的耦合。

對于第二大難點，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 申請數(shù)據(jù)承載，來匹配網(wǎng)絡(luò)切片。這樣對于 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 能夠快速與運營商網(wǎng)絡(luò)切片匹配，同時對于大量的存量 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 的時間成本。

另外還值得強調(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)的升級與演進，另一方面極大簡化了 5GCPE 及 5G 通用模組引入網(wǎng)絡(luò)切片方案時的開發(fā)周期，實現(xiàn)對 Linux 等其他操作系統(tǒng)的支持 .

審核編輯黃昊宇