5G行业终端切片研究

StudyonNetworkSlicingofIndustrial2021-01-C-0012021-01-C-001份有限公司、中兴通讯股份有限公司、翱捷科技股份有限公司研究人员：杨小倩、鲜柯、杨坤、佟学俭、杜斌、张天静、严永金、钧、朱良正、梁爽、辛毅、李维成、许祚华2021-01-C-0012021-01-C-001 1 23术语和缩略语 3 3 445G行业终端切片典型业务场景 54.1智慧矿山类应用场景 5 64.2.1差动保护应用场景 64.2.2配电自动化业务 64.2.3输电线路视频监控业务 74.3智慧工厂应用场景 8 84.3.2透明工厂类型场景 84.4智慧医疗应用场景 9 9 94.5智慧港口应用场景 94.5.1场吊桥吊远程控制 9 1055G行业终端支持网络切片关键技术要求 105.1终端切片系统总体架构 105.2终端切片流程中的关键参数 11 11 155.35G行业终端基本切片功能 172021-01-C-0012021-01-C-001 17 17 18 18 186.15G行业终端支持切片解决方案 18 18 20 21 21 22 22 22 23 2312021-01-C-0012021-01-C-0015G行业终端切片研究求、各子域（终端/无线/传输/核心网/管理）功能要求、各子域间接口对接功能、2021-01-C-0012021-01-C-001烈的通用性要求，APP有能力与操作系32021-01-C-0012021-01-C-0013术语和缩略语网络切片选择辅助信息NetworkSliceSelectionAssistanceInformation单个网络切片选择辅助信息SingleNetworkSliceSelectionAssistance用户设备路径选择策略UERouteSelectionPolicy2021-01-C-0012021-01-C-001流量描述符TrafficDescriptorAssistanceInformation52021-01-C-0012021-01-C-001UERouteSelectionPo可实现用无线传感器、无线摄像仪省去部分信号线缆2021-01-C-0012021-01-C-001类差动保护测安全生产Ⅰ区故障录波及72021-01-C-0012021-01-C-001类遥信、遥TCP/IP方式直传至业务主站≥安全生产Ⅰ区10km半径范表4-5输电线路视频监控通信需求类管理信息集中在局部区域5-10个采用JPEG格式，分辨率从输电线路视频监控业务对带宽要求较高，5G的大带宽特性可满足此类业务2021-01-C-0012021-01-C-001低才能保证控制系统实现精确控制，同时对可靠性也有极高的要求。在规模生供可靠的依据。5G技术能够为智能工厂提供全云化网络平台。精密传感技术作5G网络收集，庞大的数据库开始形成，工业机器人结合云计算的超级计算能力进行自主学习和精确判断，给出最佳解决方案，真正实现可视化的全透明工厂。在一些特定场景下，借助5G下的D292021-01-C-0012021-01-C-001患者，通过移动终端由医院进行远程救治指导。在急救车转运途中，医疗人员米，司机室在龙门吊顶部。目前港口对龙门吊远程控制改造需求迫切。传统龙2021-01-C-0012021-01-C-001码头通常需要上百名龙门吊司机，对司机人力需求高。远程控制改造后，龙门度降低人力成本，同时可改善工作环境，降低对司机的要求，提升作业安全性。障，操作人员可通过摄像头查看周边环境、进行故障判断，并可远程操作自动提供更好的网络支持。例如，当AGV/IGV在操需要根据收集的信息对AGV/IGV周围环境进行学习，识别故障，并远程操控AGV/IGV，使其走出目标区域。目前上海控摄像头，对行车故障进行判断并协调远程操作,双向网55G行业终端支持网络切片关键技术要求通信服务通信服务2021-01-C-0012021-01-C-001核心网核心网接入网接入网5.2终端切片流程中的关键参数2021-01-C-0012021-01-C-001.DefaultConfiguredNSSAI.ConfiguredNSSAI.RequestedNSSAI.AllowedNSSAI.RejectedNSSAI此外在网络侧的用户数据库中，还记录了用户签约的S-NSSAI及其关联信2021-01-C-0012021-01-C-0012）UE保存有当前注册网络的AllowedRegistrationaccept中2021-01-C-0012021-01-C-001AllowedNSSAI用来通知UE新的AllowedNSConfiguredNSSAI用来通知UE新的CRejectedNSSAI用来通知UE原来的AllowedNSSAI中的S-NSSAI(s)不再允2021-01-C-0012021-01-C-001URSP是对终端进行切片配置与管理的核心规InformationnameDescriptionCategoryPCFpermittedtomodifyinacontextScopeRulePrecedenceDeterminestheordertheURSPruleenforcedintheUE.MandatoryYescontext2021-01-C-0012021-01-C-001TrafficdescriptorThispartdefinestheTrafficdescriptorcomponentsfortheURSPrule.MandatoryYescontextApplicationdescriptorsItconsistsofOSIdandOSAppId(s).OptionalYescontextIPdescriptorsDestinationIP3tuple(s)(IPaddressorIPv6networkprefix,portnumber,protocolIDoftheprotocolaboveIP).OptionalYescontextDomaindescriptorsDestinationFQDN(s)OptionalYescontextNon-IPdescriptorsDescriptor(s)fordestinationinformationofnon-IPtrafficOptionalYescontextDNNThisismatchedagainsttheDNNinformationprovidedbytheapplication.OptionalYescontextConnectionCapabilitiesThisismatchedagainsttheinformationprovidedbyaUEapplicationwhenitrequestsanetworkconnectionwithcertaincapabilities.OptionalYescontextListofRouteSelectionDescriptorsAlistofRouteSelectionDescriptors.ThecomponentsofaRouteSelectionDescriptoraredescribedintable6.6.2.1-3.MandatoryYescontext2021-01-C-0012021-01-C-001S-NSSAI(s).DNN(s).AccessType关于NSSAI，网络通过Registrationaccept消息下发AllowedNSSAI、对AllowedNSSAI、ConfiguredNSSURSP配置信息，终端接收上述消息并将URSP信息保存会更新到本当终端业务数据需要无线切片网络进行传输时，终端需要建立基于切片的2021-01-C-0012021-01-C-001需要满足网络侧下发的AllowedNSSAI、ConfiguredNSSA当终端收到URSP信息更新后，需要判断已建立的切片PDU会话对应的65G行业终端切片解决方案2021-01-C-0012021-01-C-001终端终端上位机应用数据路由模块驱动模块5G通信模组拨号模块URSP模块数据模块配置模块运维模块拨号模块控制接口2）路由模块：负责将终端应用层数据映射到对应的切片数据通路接口，将3）拨号模块：主要负责根据用户不同的参数配置，进行对应切片网络的拨4）运维模块：主要负责对模组及网络的状态查询或获取，对切片状态进行5）驱动模块：主要实现在切片网络应用基于多网络接口，每个切片对应一Trafficdescriptor参5G通信模组从网络侧接收URSP规则将Trafficdescriptor参数发射给模组URSP模块将URSP5G通信模组从网络侧接收URSP规则将Trafficdescriptor参数发射给模组URSP模块将URSP匹配结果返回上位机携带切片ID发通知模组发起PDU会话建立通知上位机切片建立完成，并将对应切片数据接口提供给上位机对切片状态进行维护及异常处理。对路由模块的切片数据进行统计及跟踪通知路由模块将目标应用数据映射到对应的切片数据接口根据匹配结果选择切片ID配置Trafficdescriptor参数根据Trafficdescriptor参数匹配URSP规则根据已选择切片ID与网络侧建立PDU会话，并生成对应切片数据接口2021-01-C-0012021-01-C-0013）数据模块：给上位机提供指定切片管道数据接口，并将应用数据映射到上位机上位机2021-01-C-0012021-01-C-001定该规则中对应的切片标识S-NSSAI，并检查该S-NSSAI是否存在Allowed射，即该业务的数据包需要路由到该PDU会话，从而保证该业2021-01