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5G/NR 網絡切片之資源隔離

        在NR的無線接入網中是支援切片之間的資源隔離的,資源隔離可針對不同客戶實作專門的定制,可以通過RRM(Radio Resource Management, 無線資源管理)政策和保護機制來實作,這些機制應避免一個切片中共享資源的短缺破壞了另一個切片的服務級别協定。為每個切片針對不同的服務級别協定進行配置設定共享或專用資源,并通過OAM(Operation Administration and Maintenance, 操作維護管理)為不同的切片配置一組不同的配置,使其資源差異化。

        R16協定中RRM政策(RRMPolicy)有一個屬性,即:RRMPolicy_。RRMPolicy_定義了resourceType、rRMPolicyMemberList兩個屬性,其中resourceType屬性定義了資源的類型(PRB(Physical Resource Block, 實體資源塊)、RRC(Radio Resource Control, 無線資源控制)連接配接使用者數、DRB(Data Radio Bearer, 資料無線承載)使用等),rRMPolicyMemberList屬性定義了受此政策限制的 RRMPolicyMember(s)。而RRMPolicyMember表示rRMPolicyMemberList的一部分的RRM 政策成員,其由pLMNId((Public Land Mobile Network, 公共陸地移動網))和sNSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information,單個網絡切片選擇輔助資訊)定義。RRMPolicyRatio是抽象RRM政策(RRMPolicy_)的一種實作。除了繼承的屬性(resourceType、rRMPolicyMemberList)之外,RRMPolicyRatio 具有三個屬性,即:屬性rRMPolicyMaxRatio、屬性rRMPolicyMinRatio、屬性rRMPolicyDedicatedRatio。綜上所述,RRM政策結構關系示意圖如圖1所示。

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圖1  RRM政策結構關系示意圖

        資源隔離可通過RRMPolicyRatio對不同PLMN的不同切片進行定制化,為什麼這麼說呢?因為RRMPolicyRatio的三個屬性(除了繼承的屬性之外)可将資源劃分為三種資源類别,即:專用資源、優先資源、共享資源,其組成結構示意圖如圖2所示、三個屬性的較長的描述可參見表1、而三種資源類别的較長的描述參見表2所示。

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圖2  RRMPolicyRatio的組成結構示意圖

表1 RRMPolicyRatio的屬性描述

屬性名 描述和取值
rRMPolicyMaxRatio

該屬性定義了相關聯的 rRMPolicyMemberList 可以使用的無線資源的最大資源配額(百分比),其包括共享資源、優先資源和專用資源中的至少一種。同一個管理實體包含的所有RRMPolicyRatio(s)名稱的“rRMPolicyMaxRatio”值的總和可以大于 100。

預設值:100

允許值:0 : 100

rRMPolicyMinRatio

該屬性定義了相關聯的 rRMPolicyMemberList 可以使用的無線資源的最小資源配額(百分比),包括優先資源和專用資源中的至少一種。同一個管理實體包含的所有 RRMPolicyRatio(s)名稱的“rRMPolicyMinRatio”值的總和應小于或等于 100。

預設值:0

允許值:0 : 100

rRMPolicyDedicatedRatio

該屬性定義了相關聯的 rRMPolicyMemberList 的專用資源的使用配額(百分比),包括專用資源。同一個管理實體包含的所有RRMPolicyRatio(s)名稱的“rRMPolicyDedicatedRatio”值的總和應小于或等于 100。

預設值:0

允許值:0:100

表2 RRMPolicyRatio的三種資源類别描述

資源類别 描述
共享資源 指與其他rRMPolicyMemberList(s)共享的資源(即在相同的管理實體包含的其他RRMPolicyRatio(s)中定義的rRMPolicyMemberList(s))。共享資源不保證由關聯的 rRMPolicyMemberList使用。 共享資源配額由[rRMPolicyMaxRatio-rRMPolicyMinRatio]表示。
優先資源 表示資源優先被關聯的RRMPolicyMemberList使用。這些資源在需要使用時由相關聯的 RRMPolicyMemberList保證使用。 當不使用時,這些資源可能被其他rRMPolicyMemberList(s) 使用(即在相同的管理實體包含的其他RRMPolicyRatio(s)中定義的rRMPolicyMemberList(s))。優先資源配額由[rRMPolicyMinRatio-rRMPolicyDedicatedRatio]表示
專用資源 表示資源隻有相關的RRMPolicyMemberList專用,即使關聯的RRMPolicyMember不使用這些資源,其他在RRMPolicyRatio(s)中定義的rRMPolicyMemberList(s)也無法共享這些資源。專用資源配額由[rRMPolicyDedicatedRatio]表示。

       從表1、表2可以得知幾點含義:

        1) 優先資源、專用資源預設都為0,共享資源預設為100,則所有RRMPolicyRatio(s) 中定義的rRMPolicyMemberList(s))共享使用小區資源;

        2) RRMPolicyRatio配置了專用資源(rRMPolicyDedicatedRatio),同一個RRMPolicyRatio中的優先資源、共享資源可以不配置,此時配置rRMPolicyMaxRatio = rRMPolicyMinRatio = rRMPolicyDedicatedRatio即可;

        3) RRMPolicyRatio配置了專用資源(rRMPolicyDedicatedRatio),此時同一個RRMPolicyRatio中的參數配置必須滿足:rRMPolicyDedicatedRatio <= rRMPolicyMinRatio <= rRMPolicyMaxRatio,因為rRMPolicyMinRatio包含優先資源和專用資源中的至少一種,rRMPolicyMaxRatio包括共享資源、優先資源和專用資源中的至少一種。

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        舉例說明:在同一個管理實體中,配置3組RRMPolicyRatio,其配置如表3所示。

表3 RRMPolicyRatio配置

名稱 屬性 參數指派
RRMPolicyRatio_1 resourceType “PRB”
rRMPolicyMemberList(0). pLMNId mcc=“460”, mnc=“001”
rRMPolicyMemberList(0). sNSSAI sst = 1, sd = “111”
rRMPolicyMemberList(1). pLMNId mcc=“460”, mnc=“001”
rRMPolicyMemberList(1). sNSSAI sst = 1, sd = “112”
rRMPolicyMaxRatio 80
rRMPolicyMinRatio 50
rRMPolicyDedicatedRatio 20
RRMPolicyRatio_2 resourceType “PRB”
rRMPolicyMemberList(0) pLMNId mcc=“460”, mnc=“001”
rRMPolicyMemberList(0). sNSSAI sst = 1, sd = “113”
rRMPolicyMaxRatio 30
rRMPolicyMinRatio 30
rRMPolicyDedicatedRatio 30
RRMPolicyRatio_3 resourceType “PRB”
rRMPolicyMemberList(0). pLMNId mcc=“460”, mnc=“001”
rRMPolicyMemberList(0). sNSSAI sst = 1, sd = “114 ”
rRMPolicyMaxRatio 100
rRMPolicyMinRatio 20
rRMPolicyDedicatedRatio

        注:PLMN由MCC(Mobile Country Code, 移動國家碼)和MNC(Mobile Network Code, 移動網絡碼)組成

        從表3可以看出,3組RRMPolicyRatio中屬性∑rRMPolicyMaxRatio > 100、∑rRMPolicyMinRatio <= 100%、∑rRMPolicyDedicatedRatio <= 100%,參數配置符合協定要求,其3組RRMPolicyRatio配置中三種資源類别的比例示意圖分别如圖3、圖4、圖5所示。(注:圖中“不可用資源”表示目前RRMPolicyRatio中關聯rRMPolicyMemberList不可使用[100%-rRMPolicyMaxRatio]部配置設定額資源,其最大可使用資源為rRMPolicyMaxRatio ,不包含其他RRMPolicyRatio(s)中定義的rRMPolicyMemberList(s))。

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圖3  RRMPolicyRatio_1三種資源類别配置示意圖

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圖4  RRMPolicyRatio_2三種資源類别配置示意圖

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圖5  RRMPolicyRatio_3三種資源類别配置示意圖

        綜上所述,假如4個UE分别基于pLMNId和sNSSAI進行接入,其中UE1接入并關聯RRMPolicyRatio_1中rRMPolicyMemberList(0)、UE2接入并關聯RRMPolicyRatio_1中rRMPolicyMemberList(1)、UE3接入并關聯RRMPolicyRatio_2中rRMPolicyMemberList(0)、UE4接入并關聯RRMPolicyRatio_3中rRMPolicyMemberList(0),那麼4個UE對上述舉例的3組RRMPolicyRatio的資源使用情況如下所述(參見上述圖3、圖4、圖5):

        1) UE1和UE2不能使用RRMPolicyRatio_2中所配置的30%專用資源;UE1和UE2能使用最大資源為RRMPolicyRatio_1中所配置的80%;RRMPolicyRatio_1中配置的30%優先資源優先給UE1和UE2使用,UE1和UE2不使用時,可以給UE3、UE4使用;UE1、UE2、UE3、UE4可以共同使用RRMPolicyRatio_1和RRMPolicyRatio_3中所配置的共享資源;UE3、UE4不做業務時,UE1和UE2最大能排程70%的資源,因為其他RRMPolicyRatio中的專用資源不能使用。

        2) UE3不能使用RRMPolicyRatio_1中所配置的20%專用資源;UE3能使用最大資源為RRMPolicyRatio_2中所配置的30%;

        3) UE4能使用最大資源為RRMPolicyRatio_3中所配置的100%;RRMPolicyRatio_3中配置的20%優先資源優先給UE4使用,UE4不使用時,可以給UE1、UE2、UE3使用;UE1、UE2、UE3不做業務時,UE4最大能排程50%的資源,因為其他RRMPolicyRatio中的專用資源不能使用。

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