網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化

20/25網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化第一部分網(wǎng)絡(luò)切片的概念及技術(shù)特征 2第二部分標(biāo)準(zhǔn)化組織參與情況 3第三部分ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu) 6第四部分IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧 9第五部分第三代合作組織（3GPP）網(wǎng)絡(luò)切片框架 11第六部分開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）切片編排框架 14第七部分國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）網(wǎng)絡(luò)切片模型 17第八部分網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 20

第一部分網(wǎng)絡(luò)切片的概念及技術(shù)特征網(wǎng)絡(luò)切片的概念

網(wǎng)絡(luò)切片是一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，它將物理網(wǎng)絡(luò)資源分割成多個(gè)邏輯上隔離的網(wǎng)絡(luò)切片，每個(gè)切片都可以獨(dú)立配置、管理和優(yōu)化，以滿足特定服務(wù)的獨(dú)特要求。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠在一張物理網(wǎng)絡(luò)上提供多種差異化的服務(wù)，例如：

*增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)：為需要高帶寬和低時(shí)延的服務(wù)提供高數(shù)據(jù)速率和低延遲。

*超可靠低延遲通信(URLLC)：為需要極高可靠性和極低時(shí)延的服務(wù)提供高可用性和低時(shí)延。

*大規(guī)模機(jī)器類通信(mMTC)：為需要大規(guī)模連接的設(shè)備提供低功耗、低成本的連接。

網(wǎng)絡(luò)切片的技術(shù)特征

網(wǎng)絡(luò)切片的關(guān)鍵技術(shù)特征包括：

1.多租戶隔離：網(wǎng)絡(luò)切片通過實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，為不同租戶提供獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源，確保服務(wù)的安全性、可靠性和性能。

2.可配置和可編程性：網(wǎng)絡(luò)切片允許運(yùn)營(yíng)商根據(jù)每個(gè)切片的特定要求配置和編程網(wǎng)絡(luò)資源，例如帶寬、時(shí)延和安全性。

3.切片編排和管理：網(wǎng)絡(luò)切片需要一個(gè)中央編排和管理系統(tǒng)，以創(chuàng)建、配置、監(jiān)控和管理切片，并確保它們之間的資源分配和服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)的遵守。

4.切片生命周期管理：網(wǎng)絡(luò)切片支持整個(gè)切片生命周期，包括創(chuàng)建、配置、部署、修改、終止和刪除，以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理并提高自動(dòng)化水平。

5.服務(wù)質(zhì)量保證(QoS)：網(wǎng)絡(luò)切片通過優(yōu)先級(jí)劃分和資源分配機(jī)制來(lái)保證每個(gè)切片的QoS，確保不同服務(wù)對(duì)性能和可靠性的要求得到滿足。

6.開放和可擴(kuò)展的接口：網(wǎng)絡(luò)切片采用開放和可擴(kuò)展的接口，例如3GPP的N6接口，以實(shí)現(xiàn)與第三方應(yīng)用程序和管理系統(tǒng)的集成，從而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)切片的靈活性。

7.彈性：網(wǎng)絡(luò)切片支持彈性資源分配和服務(wù)遷移，以適應(yīng)不斷變化的流量模式和服務(wù)需求，從而提高網(wǎng)絡(luò)效率和可用性。

8.自動(dòng)化：網(wǎng)絡(luò)切片引入自動(dòng)化功能，例如切片創(chuàng)建、配置和管理，以簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)并降低運(yùn)營(yíng)成本。

9.網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)：網(wǎng)絡(luò)切片與NFV緊密集成，NFV將網(wǎng)絡(luò)功能從專用硬件轉(zhuǎn)移到軟件實(shí)現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化和切片成為可能。第二部分標(biāo)準(zhǔn)化組織參與情況關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)3GPP

-統(tǒng)一移動(dòng)通信系統(tǒng)（3GPP）是最早制定網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化組織。

-3GPP第14版標(biāo)準(zhǔn)引入了網(wǎng)絡(luò)切片框架，定義了網(wǎng)絡(luò)切片的架構(gòu)、功能和接口。

-3GPP持續(xù)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，致力于提高切片靈活性、性能和可擴(kuò)展性。

ETSI

-歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）參與了網(wǎng)絡(luò)切片生態(tài)系統(tǒng)的塑造。

-ETSI行業(yè)規(guī)范組發(fā)布了網(wǎng)絡(luò)切片管理和編排框架（NFVMANO），為網(wǎng)絡(luò)切片的生命周期管理提供了標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制。

-ETSI與3GPP合作，確保網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)之間的互操作性。

IEEE

-電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）在網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)揮著重要作用。

-IEEEP1919.1標(biāo)準(zhǔn)定義了網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，包括切片服務(wù)、切片子網(wǎng)和切片編排。

-IEEEP1919.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了切片編排框架，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的切片生命周期管理。

IETF

-互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）負(fù)責(zé)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)切片相關(guān)協(xié)議和機(jī)制。

-IETF為網(wǎng)絡(luò)切片定義了網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（NM）和切片管理協(xié)議（SM）。

-IETF與其他標(biāo)準(zhǔn)化組織合作，確保協(xié)議之間的互操作性。

OMA

-開放移動(dòng)聯(lián)盟（OMA）專注于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化。

-OMANGS8標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，定義了切片模板、切片實(shí)例和切片管理接口。

-OMA與3GPP合作，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片與核心網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之間的整合。

ITU-T

-國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU-T）參與了網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)際層面。

-ITU-TY.3088建議書概述了網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)和架構(gòu)，為全球網(wǎng)絡(luò)切片部署提供了指導(dǎo)。

-ITU-T與其他標(biāo)準(zhǔn)化組織合作，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)的全球協(xié)調(diào)。標(biāo)準(zhǔn)化組織參與情況

多家標(biāo)準(zhǔn)化組織參與了網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，包括：

3GPP

3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）是一個(gè)專門從事移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)際電信組織。3GPP在網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)揮著主導(dǎo)作用，其標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了網(wǎng)絡(luò)切片生命周期管理、切片管理和編排、切片網(wǎng)絡(luò)功能和切片感知應(yīng)用。3GPP的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)系列被稱為“TS23.501”系列。

ETSI

ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）是一個(gè)歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織，負(fù)責(zé)制定各類電信標(biāo)準(zhǔn)。ETSI在網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化方面主要關(guān)注切片架構(gòu)和接口。ETSI的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)系列被稱為“GSNFV-SEC”系列。

IEEE

IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）是一個(gè)全球性的專業(yè)協(xié)會(huì)，負(fù)責(zé)制定各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE在網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化方面主要關(guān)注切片網(wǎng)絡(luò)功能和切片端到端管理。IEEE的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)系列被稱為“IEEE1914”系列。

ITU-T

ITU-T（國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門）是一個(gè)聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)制定全球性的電信標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T在網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化方面主要關(guān)注切片管理和編排、切片服務(wù)質(zhì)量（QoS）和切片安全。ITU-T的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)系列被稱為“Y.3100”系列。

OSGi

OSGi（開放服務(wù)網(wǎng)關(guān)倡議）是一個(gè)非營(yíng)利組織，負(fù)責(zé)制定動(dòng)態(tài)模塊化服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。OSGi在網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化方面主要關(guān)注切片網(wǎng)絡(luò)功能的模塊化和打包。OSGi的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)系列被稱為“OSGiComp｝onentRuntime(SCR)”系列。

上述標(biāo)準(zhǔn)化組織在網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化中分工明確，共同推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的發(fā)展和成熟。

3GPP專注于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片，ETSI專注于固定網(wǎng)絡(luò)切片，IEEE專注于切片網(wǎng)絡(luò)功能，ITU-T專注于切片管理和安全，OSGi專注于切片網(wǎng)絡(luò)功能的模塊化。

這些標(biāo)準(zhǔn)化組織協(xié)同合作，制定互補(bǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，確保網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的全面和一致的標(biāo)準(zhǔn)化。第三部分ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)

1.切片設(shè)計(jì)原則：

-獨(dú)立于特定技術(shù)：支持多種底層網(wǎng)絡(luò)，包括移動(dòng)、固定寬帶和物聯(lián)網(wǎng)。

-模塊化和可擴(kuò)展：允許以敏捷的方式組裝和部署網(wǎng)絡(luò)切片。

-基于服務(wù)的：重點(diǎn)關(guān)注服務(wù)質(zhì)量(QoS)和服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)，以滿足特定應(yīng)用程序的要求。

2.切片架構(gòu)：

-三層架構(gòu)：包括管理和編排、控制和用戶平面。

-服務(wù)強(qiáng)化點(diǎn)(SEP)：提供附加功能以滿足特定切片要求的網(wǎng)絡(luò)功能。

-錨點(diǎn)函數(shù)：連接切片與外部網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)。

3.網(wǎng)絡(luò)切片管理和編排：

-編排器：協(xié)調(diào)切片生命周期管理的各方面，包括創(chuàng)建、部署和終結(jié)。

-策略管理器：根據(jù)特定應(yīng)用程序和服務(wù)的要求定義和應(yīng)用切片策略。

-監(jiān)控與分析：持續(xù)收集和分析數(shù)據(jù)以優(yōu)化切片性能并確保SLA合規(guī)。

4.切片安全：

-隔離：通過虛擬化技術(shù)和隔離網(wǎng)絡(luò)資源將網(wǎng)絡(luò)切片隔離。

-授權(quán)和認(rèn)證：控制對(duì)切片資源的訪問，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。

-威脅檢測(cè)和緩解：實(shí)時(shí)監(jiān)控切片以檢測(cè)和緩解安全威脅。

5.切片計(jì)費(fèi)和貨幣化：

-用量計(jì)費(fèi)：根據(jù)切片使用情況向消費(fèi)者收費(fèi)，促進(jìn)公平使用和資源優(yōu)化。

-服務(wù)分級(jí)：為不同級(jí)別服務(wù)提供不同定價(jià)選項(xiàng)，滿足特定應(yīng)用程序的需求。

-合作模式：探索服務(wù)提供商之間合作的商業(yè)模式，以增加收入。

6.切片生態(tài)系統(tǒng)：

-開放標(biāo)準(zhǔn)：促進(jìn)不同供應(yīng)商之間的互操作性，并支持創(chuàng)新。

-合作伙伴關(guān)系：與云提供商、系統(tǒng)集成商和其他相關(guān)組織合作，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的范圍。

-社區(qū)參與：通過標(biāo)準(zhǔn)化組織和行業(yè)聯(lián)盟推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的發(fā)展。ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)

歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI)制定了網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，以標(biāo)準(zhǔn)化電信網(wǎng)絡(luò)的分片。該架構(gòu)描述了網(wǎng)絡(luò)切片的關(guān)鍵組件、接口和功能。

組件：

*網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例(NSI)：特定應(yīng)用用例的網(wǎng)絡(luò)切片，提供定義的服務(wù)水平協(xié)議(SLA)。

*網(wǎng)絡(luò)切片管理器(NSM)：管理NSI并向網(wǎng)絡(luò)切片功能(NSF)分配資源的組件。

*網(wǎng)絡(luò)切片功能(NSF)：提供網(wǎng)絡(luò)切片所需功能的組件，例如虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)或物理網(wǎng)絡(luò)功能(PNF)。

*可編程網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)(PNCP)：NSI和NSF之間的接口，允許動(dòng)態(tài)資源分配和切片配置。

接口：

*NS接口：用于NSM與NSI之間的交互，包括創(chuàng)建、修改和終止NSI。

*NSM-NSI接口：用于NSM與NSI之間的交互，包括配置和管理NSI。

*NSM-NSF接口：用于NSM與NSF之間的交互，包括分配和取消分配資源。

*NSF-PNNCP接口：用于NSF與物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PNN)之間的交互，包括連接和資源管理。

功能：

*切片生命周期管理：創(chuàng)建、修改和終止NSI。

*資源管理：分配和取消分配用于NSI的資源，包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。

*配置管理：配置NSI的屬性和行為，例如安全和QoS策略。

*監(jiān)測(cè)和分析：監(jiān)控NSI的性能和健康狀況，并根據(jù)需要進(jìn)行故障排除。

*編排：將NSI實(shí)例與NSF連接起來(lái)，并根據(jù)SLA要求提供服務(wù)。

優(yōu)勢(shì)：

ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)提供了以下優(yōu)勢(shì)：

*服務(wù)定制：允許根據(jù)特定應(yīng)用程序需求定制網(wǎng)絡(luò)切片。

*資源優(yōu)化：通過將資源分配給特定的NSI，提高資源利用率。

*隔離和安全性：通過將不同的NSI隔離在自己的虛擬化環(huán)境中，提高安全性。

*創(chuàng)新：為新服務(wù)和應(yīng)用程序開辟新的機(jī)會(huì)，并促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新的發(fā)展。

用例：

ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)適用于各種用例，包括：

*移動(dòng)寬帶：提供高數(shù)據(jù)速率和低延遲的移動(dòng)服務(wù)。

*物聯(lián)網(wǎng)(IoT)：支持大量連接設(shè)備的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署。

*車聯(lián)網(wǎng)(V2X)：?jiǎn)⒂密囕v之間的通信和與基礎(chǔ)設(shè)施的通信。

*工業(yè)4.0：支持自動(dòng)化和遠(yuǎn)程監(jiān)控的工業(yè)應(yīng)用。

標(biāo)準(zhǔn)化：

ETSI網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)已在ETSIGSNFV-IFA008文檔中標(biāo)準(zhǔn)化，并被全球電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商廣泛采用。該標(biāo)準(zhǔn)確保了互操作性并促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)切片的部署。第四部分IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議?！?/p>

1.定義了網(wǎng)絡(luò)切片的通用架構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)切片管理器（NSM）、網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例（NSI）和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施（NFVI）。

2.提供了一個(gè)服務(wù)模型，其中運(yùn)營(yíng)商可以定義、創(chuàng)建、修改和刪除網(wǎng)絡(luò)切片。

3.提供了一組協(xié)議，用于在NSM和NSI之間以及在NSI和NFVI之間交換信息。

【IETF網(wǎng)絡(luò)切片API】

IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧

IETF網(wǎng)絡(luò)切片工作組（netslice）負(fù)責(zé)開發(fā)和維護(hù)用于網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議棧。該協(xié)議棧旨在提供一套通用的、可互操作的協(xié)議，以支持在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中動(dòng)態(tài)且按需創(chuàng)建和管理網(wǎng)絡(luò)切片。

協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧是一個(gè)分層的架構(gòu)，包括以下主要組件：

*網(wǎng)絡(luò)切片框架(NSF)：定義網(wǎng)絡(luò)切片的總體架構(gòu)和接口。它是協(xié)議棧的核心，為其他組件提供基礎(chǔ)。

*切片管理協(xié)議(SMP)：用于創(chuàng)建、修改和刪除網(wǎng)絡(luò)切片。它還提供對(duì)切片生命周期管理和其他管理操作的控制。

*切片網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(SNS)：提供切片內(nèi)網(wǎng)絡(luò)功能所需的通用功能。其中包括連接管理、地址分配和移動(dòng)性支持。

*切片管理接口(SMI)：定義網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)與NSF和SMP之間的接口。它使NMS能夠配置和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)切片。

*切片編排框架(SOF)：提供一個(gè)通用的框架來(lái)協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)切片的編排和生命周期管理。

主要協(xié)議

IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧中定義了幾個(gè)關(guān)鍵協(xié)議：

*網(wǎng)絡(luò)切片模板(NST)：描述網(wǎng)絡(luò)切片功能和要求的規(guī)范。

*網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例(NSI)：網(wǎng)絡(luò)切片的特定實(shí)例，包括其資源和配置。

*切片管理消息(SM)：用于在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間交換切片管理信息的信令消息。

*切片編排消息(SO)：用于在NMS和編排實(shí)體之間交換切片編排信息的信令消息。

標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)度

IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧仍在積極制定和標(biāo)準(zhǔn)化中。截至2023年，以下協(xié)議已獲得RFC狀態(tài)：

*RFC8485：網(wǎng)絡(luò)切片框架(NSF)

*RFC8713：切片管理協(xié)議(SMP)

*RFC8741：切片網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(SNS)

*RFC9093：切片管理接口(SMI)

*RFC9211：切片編排框架(SOF)

互操作性與采用

IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧的公開標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)了不同供應(yīng)商解決方案之間的互操作性。這對(duì)于在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中部署和管理網(wǎng)絡(luò)切片至關(guān)重要。

該協(xié)議棧已在多個(gè)行業(yè)和部署場(chǎng)景中得到采用。例如，它已用于為移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和5G網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)切片。

結(jié)論

IETF網(wǎng)絡(luò)切片協(xié)議棧提供了一個(gè)通用的、可互操作的框架，用于創(chuàng)建和管理網(wǎng)絡(luò)切片。它包括一系列標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，為切片管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、編排和接口提供了指導(dǎo)。該協(xié)議棧的標(biāo)準(zhǔn)化和廣泛采用促進(jìn)了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)切片的部署和互操作性。第五部分第三代合作組織（3GPP）網(wǎng)絡(luò)切片框架關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【3GPP網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化】：

1.規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)切片的基本概念、術(shù)語(yǔ)和參考模型，為網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化提供了基礎(chǔ)。

2.定義了網(wǎng)絡(luò)切片生命周期管理流程，包括切片創(chuàng)建、修改和刪除等操作。

3.提出了一種基于功能拆分的切片框架，將網(wǎng)絡(luò)功能模塊化，便于切片的靈活配置和管理。

【3GPP切片管理和編排功能】：

第三代合作組織（3GPP）網(wǎng)絡(luò)切片框架

引言

第三代合作組織（3GPP）是移動(dòng)通信領(lǐng)域的全球標(biāo)準(zhǔn)化組織。3GPP制定了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片框架，為實(shí)現(xiàn)靈活、可定制的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施奠定了基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)切片概念

網(wǎng)絡(luò)切片是一種虛擬化技術(shù)，將物理網(wǎng)絡(luò)資源劃分為邏輯上隔離的切片。每個(gè)切片都經(jīng)過定制，以滿足特定服務(wù)或應(yīng)用程序的要求，例如低延遲、高帶寬或安全性。

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架定義了網(wǎng)絡(luò)切片生命周期的三個(gè)主要階段：

*切片規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段：在此階段，運(yùn)營(yíng)商定義了切片的特性和要求。

*切片實(shí)例化階段：在此階段，物理網(wǎng)絡(luò)資源被劃分為切片實(shí)例。

*切片操作和維護(hù)階段：在此階段，切片實(shí)例被監(jiān)控、管理并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整或擴(kuò)展。

關(guān)鍵組件和功能

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架包含以下關(guān)鍵組件和功能：

*切片管理功能（SMF）：SMF是網(wǎng)絡(luò)切片的中央管理實(shí)體，負(fù)責(zé)切片生命周期的各個(gè)方面。

*切片網(wǎng)絡(luò)功能（SNF）：SNF是切片內(nèi)特定服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)功能，例如分組網(wǎng)關(guān)、移動(dòng)性管理和安全功能。

*切片用戶平面功能（SUPF）：SUPF處理切片用戶面的流量，例如數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)和安全。

*切片選擇功能（SSF）：SSF負(fù)責(zé)將用戶設(shè)備連接到最合適的切片。

流程

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架定義了以下流程：

*切片創(chuàng)建：SMF創(chuàng)建新的切片實(shí)例，指定其特性和要求。

*切片配置：SNF和SUPF根據(jù)切片的特性和要求進(jìn)行配置。

*用戶設(shè)備接入：用戶設(shè)備通過SSF連接到最合適的切片。

*服務(wù)交付：切片為用戶設(shè)備提供定制的服務(wù)，滿足其特定要求。

*切片管理：SMF監(jiān)控、管理和根據(jù)需要調(diào)整或擴(kuò)展切片實(shí)例。

好處

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架提供了以下好處：

*網(wǎng)絡(luò)靈活性：它使運(yùn)營(yíng)商能夠根據(jù)特定服務(wù)或應(yīng)用程序的要求創(chuàng)建和配置定制的切片。

*服務(wù)質(zhì)量（QoS）：每個(gè)切片都可以針對(duì)特定QoS目標(biāo)進(jìn)行配置，確保關(guān)鍵服務(wù)始終獲得所需的資源。

*運(yùn)營(yíng)效率：網(wǎng)絡(luò)切片可通過虛擬化和自動(dòng)化簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營(yíng)。

*創(chuàng)收機(jī)會(huì)：運(yùn)營(yíng)商可以通過向企業(yè)和消費(fèi)者提供定制切片來(lái)創(chuàng)造新的收入流。

標(biāo)準(zhǔn)化

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的框架，確保不同供應(yīng)商的切片解決方案的互操作性和可移植性。這對(duì)于建立健壯、可靠的切片生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。

結(jié)論

3GPP網(wǎng)絡(luò)切片框架是一個(gè)全面的標(biāo)準(zhǔn)，為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)施提供了基礎(chǔ)。它為運(yùn)營(yíng)商提供了根據(jù)特定服務(wù)或應(yīng)用程序要求創(chuàng)建和管理定制切片的能力。隨著5G和6G等下一代移動(dòng)技術(shù)的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)切片將繼續(xù)發(fā)揮至關(guān)重要的作用，以應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)靈活性、QoS和運(yùn)營(yíng)效率需求。第六部分開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）切片編排框架關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）切片編排框架

主題名稱：服務(wù)鏈功能

1.服務(wù)鏈功能提供切片服務(wù)創(chuàng)建和部署所需的原子化功能模塊。

2.這些功能涵蓋了虛擬網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）、容器化網(wǎng)絡(luò)功能（CNF）和無(wú)狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能（SFF）。

3.通過組合服務(wù)鏈功能，可以滿足不同切片用例的特定需求，實(shí)現(xiàn)靈活且可定制的切片編排。

主題名稱：編排和管理

開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）切片編排框架

開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）切片編排框架是一個(gè)開源解決方案，旨在提供統(tǒng)一的架構(gòu)和一組接口，用于網(wǎng)絡(luò)切片生命周期管理。該框架致力于簡(jiǎn)化切片編排流程，同時(shí)確保互操作性和可擴(kuò)展性。

框架組件

ONF切片編排框架由以下主要組件組成：

*切片編排引擎(SE)：SE是編排框架的核心，負(fù)責(zé)處理切片請(qǐng)求、編制切片配置并將其部署到網(wǎng)絡(luò)中。

*切片管理器(SM)：SM為SE提供網(wǎng)絡(luò)資源視圖，包括可用于創(chuàng)建切片的物理和虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(PNF/VNF)。

*切片編排API：該API提供RESTful接口，允許外部應(yīng)用程序與框架通信并管理切片。

*切片配置規(guī)范：該規(guī)范定義了切片配置的通用數(shù)據(jù)模型，使不同供應(yīng)商的框架和組件能夠相互理解。

工作原理

ONF切片編排框架按照以下流程工作：

1.切片請(qǐng)求：客戶端應(yīng)用程序使用切片編排API向SE發(fā)送切片請(qǐng)求，其中包含所需切片參數(shù)（例如，帶寬、延遲、隔離級(jí)別）。

2.資源查詢：SE向SM查詢網(wǎng)絡(luò)資源，以確定滿足切片要求的可用的PNF/VNF。

3.切片配置：SE根據(jù)所請(qǐng)求的切片參數(shù)和可用的資源，生成用于配置網(wǎng)絡(luò)的切片配置。

4.切片部署：SE將切片配置部署到網(wǎng)絡(luò)中，配置PNF/VNF并建立必要的連接。

5.切片激活：一旦切片部署完畢，SE將向客戶端應(yīng)用程序發(fā)送激活請(qǐng)求，表明切片已準(zhǔn)備就緒。

優(yōu)勢(shì)

ONF切片編排框架提供了以下優(yōu)勢(shì)：

*統(tǒng)一架構(gòu)：框架提供了標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)，用于跨不同供應(yīng)商管理切片生命周期。

*簡(jiǎn)化的編排：自動(dòng)化切片編排流程，減少了運(yùn)營(yíng)復(fù)雜性并加快了上市時(shí)間。

*互操作性：框架采用開放接口，允許與不同供應(yīng)商的PNF/VNF和管理平臺(tái)集成。

*可擴(kuò)展性：框架可擴(kuò)展到支持大量切片以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

*開源：框架是開源的，允許供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商對(duì)其進(jìn)行定制和增強(qiáng)。

用例

ONF切片編排框架可用于各種用例，包括：

*網(wǎng)絡(luò)切片：創(chuàng)建和管理隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)，具有特定的性能和安全性要求。

*邊緣計(jì)算：將計(jì)算和存儲(chǔ)資源移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)邊緣，以減少延遲并改善應(yīng)用程序性能。

*物聯(lián)網(wǎng)(IoT)：管理和連接大規(guī)模IoT設(shè)備，為它們提供連接性、安全性和其他服務(wù)。

*5G部署：優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)，以支持各種應(yīng)用程序和服務(wù)，具有不同的質(zhì)量和服務(wù)級(jí)別。

標(biāo)準(zhǔn)化

ONF切片編排框架已成為一個(gè)事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并被多家電信運(yùn)營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商采用。它與3GPP、IETF和OASIS等標(biāo)準(zhǔn)化組織密切合作，以促進(jìn)切片編排領(lǐng)域的進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。第七部分國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）網(wǎng)絡(luò)切片模型關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)ITU網(wǎng)絡(luò)切片模型

1.層次化架構(gòu)：

-遵循分層方法，將網(wǎng)絡(luò)切片分為業(yè)務(wù)、控制、管理和資源層，實(shí)現(xiàn)模塊化和靈活管理。

-業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)定義和定制切片服務(wù)，而控制層負(fù)責(zé)切片的配置、管理和編排。

2.切片生命周期管理：

-提供切片生命周期的端到端管理框架，從切片創(chuàng)建、部署和監(jiān)控到銷毀。

-確保切片在整個(gè)生命周期內(nèi)的一致性和可用性，簡(jiǎn)化管理流程。

3.切片標(biāo)準(zhǔn)化接口：

-定義了切片功能和服務(wù)之間交互的標(biāo)準(zhǔn)接口，促進(jìn)多供應(yīng)商互操作性和集成。

-允許不同的網(wǎng)絡(luò)組件和應(yīng)用程序無(wú)縫連接，并支持切片服務(wù)的跨域提供。

ITU切片服務(wù)特性

1.隔離：

-為不同切片提供物理和邏輯隔離，確保切片之間的資源隔離和安全保障。

-防止不同服務(wù)之間發(fā)生性能干擾或安全漏洞，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

2.QoS保證：

-提供端到端的QoS保證機(jī)制，以滿足特定切片的服務(wù)質(zhì)量要求。

-確保切片內(nèi)流量的優(yōu)先級(jí)處理、延遲和吞吐量，滿足不同應(yīng)用的性能需求。

3.可編程性：

-允許網(wǎng)絡(luò)管理員通過編程方式配置和管理切片，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整和按需優(yōu)化。

-支持自動(dòng)化切片部署和服務(wù)編排，提高網(wǎng)絡(luò)管理效率和敏捷性。

ITU切片編排

1.集中式管理：

-提供集中式編排機(jī)制，負(fù)責(zé)切片資源的分配、配置和監(jiān)控。

-優(yōu)化資源利用率，避免資源沖突和性能瓶頸，確保網(wǎng)絡(luò)順暢運(yùn)行。

2.服務(wù)鏈編排：

-支持動(dòng)態(tài)編排網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)鏈，以創(chuàng)建按需定制的切片服務(wù)。

-實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)功能的無(wú)縫連接和優(yōu)化，滿足特定應(yīng)用的服務(wù)要求。

3.自動(dòng)化：

-使用編排框架自動(dòng)化切片生命周期管理和服務(wù)編排流程。

-減少人工操作，提高效率和可靠性，縮短切片交付時(shí)間。國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）網(wǎng)絡(luò)切片模型

國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在其《IMT2020網(wǎng)絡(luò)切片；網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)》（ITU-TRec.Y.3001）標(biāo)準(zhǔn)中定義了網(wǎng)絡(luò)切片的概念性模型。該模型包括以下關(guān)鍵組件：

1.能力集（Capabilities）

能力集定義了網(wǎng)絡(luò)切片可提供的服務(wù)和特性，涵蓋了連接、計(jì)算、存儲(chǔ)、安全和移動(dòng)性方面的要求。

2.網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例（NetworkSliceInstances）

網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例是基于能力集創(chuàng)建的特定網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)。它包含了特定于應(yīng)用程序或服務(wù)的資源和配置。

3.網(wǎng)絡(luò)切片模板（NetworkSliceTemplate）

網(wǎng)絡(luò)切片模板定義了創(chuàng)建特定網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例時(shí)要使用的能力集和配置。

4.網(wǎng)絡(luò)切片管理器（NetworkSliceManager）

網(wǎng)絡(luò)切片管理器負(fù)責(zé)創(chuàng)建、管理和終止網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例。它與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)域協(xié)調(diào)，例如核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)和云平臺(tái)，以分配和配置資源。

5.網(wǎng)絡(luò)切片選擇器（NetworkSliceSelector）

網(wǎng)絡(luò)切片選擇器負(fù)責(zé)選擇最適合特定應(yīng)用程序或服務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例。

6.應(yīng)用程序接口（APIs）

標(biāo)準(zhǔn)定義了一組API，使應(yīng)用程序和服務(wù)能夠與網(wǎng)絡(luò)切片管理器和選擇器交互。

7.參考點(diǎn)（ReferencePoints）

標(biāo)準(zhǔn)定義了用于網(wǎng)絡(luò)切片組件之間通信的參考點(diǎn)。這些參考點(diǎn)包括：

*N6：網(wǎng)絡(luò)切片管理器與網(wǎng)絡(luò)域之間的接口

*N7：網(wǎng)絡(luò)切片選擇器與網(wǎng)絡(luò)域之間的接口

*N9：網(wǎng)絡(luò)切片管理器與應(yīng)用程序之間的接口

*N10：網(wǎng)絡(luò)切片選擇器與應(yīng)用程序之間的接口

ITU模型的優(yōu)點(diǎn)

ITU模型提供了一個(gè)通用的框架，用于設(shè)計(jì)和實(shí)施網(wǎng)絡(luò)切片。其優(yōu)點(diǎn)包括：

*標(biāo)準(zhǔn)化：模型為網(wǎng)絡(luò)切片提供了標(biāo)準(zhǔn)化的方法，促進(jìn)不同供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)之間的互操作性。

*模塊化：模型基于模塊化組件，允許靈活創(chuàng)建和管理網(wǎng)絡(luò)切片。

*可擴(kuò)展性：模型是可擴(kuò)展的，支持未來(lái)新技術(shù)和需求的整合。

ITU模型的應(yīng)用

ITU模型被廣泛應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)中，以支持各種用例，包括：

*增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）：提供高吞吐量、低延遲的連接，適用于視頻流、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）。

*超可靠低延遲通信（URLLC）：提供超低延遲、高可靠性的連接，適用于自動(dòng)駕駛汽車、工業(yè)自動(dòng)化和遠(yuǎn)程醫(yī)療。

*大規(guī)模機(jī)器類型通信（mMTC）：提供大規(guī)模的低功耗連接，適用于傳感網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和智能城市。

結(jié)論

ITU網(wǎng)絡(luò)切片模型是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的框架，可用于設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理網(wǎng)絡(luò)切片。該模型提供了通用語(yǔ)言和組件，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)切片在不同供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)中的互操作性和協(xié)作。通過支持各種用例，ITU模型為5G和未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展鋪平了道路。第八部分網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)邊緣計(jì)算

1.將網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)擴(kuò)展到邊緣側(cè)，支持在邊緣設(shè)備上部署和管理網(wǎng)絡(luò)切片，實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)連接。

2.探索輕量級(jí)、低功耗的邊緣網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，滿足邊緣設(shè)備的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)需求。

3.開發(fā)邊緣切片管理和編排框架，實(shí)現(xiàn)邊緣切片的自動(dòng)化部署、配置和生命周期管理。

云原生網(wǎng)絡(luò)

1.將容器化、微服務(wù)化、DevOps等云原生原則應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)切片的敏捷性和可擴(kuò)展性。

2.利用Kubernetes等編排平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的聲明式定義、自動(dòng)化部署和彈性伸縮。

3.整合云原生服務(wù)，如服務(wù)網(wǎng)格和不可變基礎(chǔ)設(shè)施，提高網(wǎng)絡(luò)切片的可靠性和可觀測(cè)性。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)

1.利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)切片資源分配和切片配置，實(shí)現(xiàn)切片性能的自適應(yīng)和自愈。

2.開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的切片質(zhì)量監(jiān)控和預(yù)測(cè)模型，及時(shí)檢測(cè)和解決網(wǎng)絡(luò)切片問題。

3.探索人工智能驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)切片自動(dòng)化，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)切片的部署、管理和優(yōu)化任務(wù)。

安全保障

1.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的安全防護(hù)措施，抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊和威脅。

2.發(fā)展針對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片的多層安全機(jī)制，包括訪問控制、入侵檢測(cè)和威脅緩解。

3.探索基于零信任原則的安全架構(gòu)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)切片中的身份驗(yàn)證和授權(quán)機(jī)制。

端到端服務(wù)保障

1.擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，覆蓋整個(gè)端到端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和邊緣網(wǎng)絡(luò)。

2.建立跨域切片服務(wù)編排機(jī)制，實(shí)現(xiàn)跨越不同網(wǎng)絡(luò)域的切片端到端連接和服務(wù)保障。

3.發(fā)展針對(duì)端到端服務(wù)保障的切片性能監(jiān)控和SLA管理框架，確保切片性能滿足業(yè)務(wù)需求。

可持續(xù)發(fā)展

1.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的能源效率，降低網(wǎng)絡(luò)切片的碳足跡。

2.開發(fā)綠色網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，利用可再生能源和節(jié)能算法。

3.探索基于資源循環(huán)利用原則的網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的可持續(xù)利用。網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化已取得顯著進(jìn)展，但仍有不少領(lǐng)域需要持續(xù)發(fā)展，以滿足不斷變化的行業(yè)需求。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.服務(wù)差異化增強(qiáng)

為了滿足不同垂直行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景的特定需求，網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化將繼續(xù)深入服務(wù)差異化，提供更細(xì)粒度的服務(wù)定義和配置機(jī)制。這將涉及以下方面：

*多維服務(wù)質(zhì)量（QoS）參數(shù)化：擴(kuò)展QoS參數(shù)以涵蓋網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)方面的更多方面，實(shí)現(xiàn)更全面的服務(wù)質(zhì)量管理。

*動(dòng)態(tài)服務(wù)調(diào)整：支持網(wǎng)絡(luò)切片在生命周期中動(dòng)態(tài)調(diào)整服務(wù)參數(shù)，以適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。

*服務(wù)編排自動(dòng)化：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)切片的創(chuàng)建、修改和刪除過程，提高效率并降低運(yùn)營(yíng)成本。

2.網(wǎng)絡(luò)切片自動(dòng)化

網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)化將進(jìn)一步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)切片的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)端到端的自動(dòng)化管理和編排。這將包括以下方面：

*基于意圖的網(wǎng)絡(luò)（IBN）：利用IBN技術(shù)，通過高層抽象語(yǔ)言定義網(wǎng)絡(luò)切片需求，系統(tǒng)自動(dòng)將這些需求轉(zhuǎn)化為具體的配置和策略。

*人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）集成：利用AI和ML技術(shù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)切片的資源分配，預(yù)測(cè)和預(yù)防網(wǎng)絡(luò)問題，提高切片性能和穩(wěn)定性。

*零接觸網(wǎng)絡(luò)管理：通過自動(dòng)化和編排實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的自動(dòng)化管理和配置，無(wú)需人工干預(yù)。