YD_T 3974-2021 5G网络切片 基于切片分组网络（SPN）承载的端到端切片对接技术要求.pdf

YD/T 5G 网络切片 基于切片分组网络（SPN）承载的端到端切片对接技术要求 5G network slicing technical requirements for end-to-end forwarding and control plane interworking based on SPN transport network(报批稿)-发布 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YD-实施 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 ICS 33.040.20 CCS M 33 YD/T I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语、定义和缩略语.1 3.1 术语和定义.1 3.2 缩略语.1 4 基于SPN承载的网络端到端切片架构.3 5 SPN网络切片能力要求.4 6 切片对接流程.5 6.1 端到端切片流程.5 6.1.1 管控层面流程.5 6.1.2 转发层面流程.6 6.2 SPN切片与无线网络切片对接.8 6.2.1 管控面与无线侧的对接.8 6.2.2 无线切片与SPN网络切片的映射.8 6.3 SPN网络切片.8 6.3.1 管控面与SPN的对接.8 6.3.2 SPN网络切片实现及转发对接流程.9 6.4 SPN与核心网络切片对接.10 6.4.1 管控面与核心网网络的对接.10 6.4.2 核心网与SPN网络切片的映射.10 7 转发层切片对接要求.10 7.1 转发层切片对接标识.10 7.2 切片对接标识与SPN切片映射关系.11 7.3 业务优先级映射关系.11 8 网络切片管控层协同对接要求.12 8.1 NSMF对接要求.12 8.2 TN NSSMF对接要求.13 8.3 切片生命周期管理.13 参考文献.14 YD/T II 前 言 本文件是端到端的 5G 网络切片系列标准之一，该系列标准的结构和名称如下：a)YD/T XXXX-XXXX 5G 网络切片 端到端总体技术要求；b)YD/T XXXX-XXXX 5G 网络切片 基于切片分组网络（SPN）承载的端到端切片对接技术要求；c)YD/T XXXX-XXXX 5G 网络切片 基于 IP 承载的端到端切片对接技术要求；d)5G 网络切片 服务等级协议（SLA）保障技术要求。本文件按照 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第 1 部分：标准化公文的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国通信标准化协会提出并归口。本文件起草单位：中国移动通信集团有限公司、中国信息通信研究院、华为技术有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司。本文件主要起草人：韩柳燕、张婷婷、李晗、李芳、徐云斌、吴波、董杰、张德朝、董喜明、冯建波、刘爱华、周瑾、周惠琴、陈玺。YD/T 1 5G 网络切片 基于切片分组网络（SPN）承载的 端到端切片对接技术要求 1 范围 本文件规定了基于 SPN 承载的网络端到端切片架构、SPN 网络切片能力、切片对接流程、转发层切片对接要求、网络切片管控层协同对接要求等。本文件适用于基于SPN承载的端到端5G网络切片的研发和测试。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。YD/T XXXX-XXXX 5G 网络切片 端到端总体技术要求 YD/T XXXX-XXXX 切片分组网络（SPN）总体技术要求 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 YD/T XXXX-XXXX5G网络切片 端到端总体技术要求和YD/T XXXX-XXXX切片分组网络（SPN）总体技术要求界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1 城域传送网 Metro transport network(MTN)ITU-T 针对 5G 等新业务需求定义的新型传送网技术体系，能够实现 TDM 与分组交换的有效融合，由 Section 层和 Path 层构成。城域传送网段（Section）层重用 FlexE 逻辑支持端口绑定，兼容以太网底层协议栈及标准以太网光模块；城域传送网通路（Path）层支持基于 66B 码块的 TDM交换，具备完善的端到端 OAM 机制，支持任意 Nx5G 信道化客户信号的交叉复用。来源：YD/T XXXX-XXXX 切片分组网络（SPN）总体技术要求，3.1.1 3.1.2 切片分组网络 Slicing packet network(SPN)SPN 是新型综合业务承载网，融合了 L0L3 层技术，通过 TDM 提供端到端硬隔离管道，通过分组交换提供 L2/L3VPN。SPN 由三个子层构成：负责 L2 和 L3 转发的切片分组层支持 MPLS-TP 和段路由 SR 技术，负责 L1 转发的切片通道层对应城域传送网（MTN）的 Section 层和 Path 层，负责L0 传输的切片传送层提供物理媒质的光传输接口服务。SPN 网络采用 SDN 架构具备业务灵活调度、高可靠性、低时延、高精度时钟、易运维、严格 QoS 保障等属性。来源：YD/T XXXX-XXXX 切片分组网络（SPN）总体技术要求，3.1.2 3.1.3 SPN 网络切片 SPN network slicing SPN 为 5G 网络切片和其他特定用户或业务提供专用或共享的网络资源及其管控运维服务能力以满足不同用户和业务的差异化连接需求和服务质量保证的逻辑网络。3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。5QI 5G 质量标识（5G Quality identity）AMF 接入及移动性管理功能（Access and Mobility Management Function）AN 接入网络（Access Network）YD/T 2 CE 客户边缘设备（Customer Edge）CN 核心网（Core Network）CSMF 通信服务管理功能（Communication Service Management Function）CU 无线接入网集中控制单元（Centralized Unit）DSCP 区分业务编码点（DiffServ Code Point）DU 无线接入网分布式控制单元（Distributed Unit）eMBB 增强移动宽带（Enhanced Mobile Broadband）IP 网际互连协议（Internet Protocol）GE 千兆以太网（Gigabit Ethernet）GTP GPRS 隧道协议(GPRSTunnelingProtocol)ID 标识（identity）KPI 关键绩效指标(Key Performance Indicator)L0 0 层（Layer Zero）L1 一层（layer One）L2 二层（Layer Two）L2VPN 二层虚拟专用网（Layer 2 Virtual Private Network）L3 三层（Layer Three）L3VPN 三层虚拟专用网（Layer 3 Virtual Private Network）MAC 媒质接入控制（Media Access Control）MPLS-TP MPLS 传送子集（MPLS Transport Profile）MTN 城域传送网（Metro Transport Network）NAS 网络附属存储（Network Attached Storage）NFMF 网络功能管理功能（Network Function Management Function）NNI 网络-网络接口（Network-Network Interface）NPE 网络侧 PE 设备（Network Provider Edge）NSI 网络切片实例（Network Slice Instance）NSMF 网络切片管理功能（Network Slice Management Function）NSSAI 网络切片选择辅助信息（Network Slice Selection Assistance Information）NSSMF 网络切片子网管理功能（Network Slice Subnet Management Function）NSSI 网络切片子网实例（Network Slice Subnet Instance）PDU 协议数据单元（Protocol Data Unit）PLMN 公共陆地移动（Public Land Mobile Network）PRI 优先级（priority）QoS 服务质量（Quality of Service）SCL 切片通道层（Slicing Channel Layer）SDAP 服务数据适配协议（Service Data Adaptation Protocol）SLA 服务等级协议（Service level Agreement）SMF 进程管理功能（Session Management Function）SPE 上层核心侧 PE 设备（Superstratum Provider Edge）SPL 切片分组层（Slicing Packet Layer）SPN 切片分组网络（Slicing Packet Network）SR 段路由（Segment Routing）STL 切片传送层（Slicing Transport Layer）S-NSSAI 单一网络切片选择辅助信息（Single Network Slice Selection Assistance Information）TAC 跟踪区编码（Tracking Area Code）TDM 时分复用（Time Division Multiplexing）TN 传输网络（Transport Network）UDP 用户数据报协议（User Datagram Protocol）UNI 用户网络接口（User Network Interface）UPE 用户侧 PE 设备（User-end Provider Edge）YD/T 3 UPF 用户面管理功能（User Plane Function）VLAN 虚拟局域网（Virtual Local Area Network）VXLAN 虚拟扩展局域网(Virtual extensible Local Area Network)WDM 波分复用（Wavelength Division Multiplexing）4 基于 SPN 承载的网络端到端切片架构 基于 SPN 承载的端到端 5G 网络切片的架构如图 1 所示。SPNSPN网络网络UPFUPFUPFUPFUPFUPFAMFAMFSMFSMF大区云大区云骨干骨干IPIP承承载网载网CECESPNSPN切片切片1 1SPNSPN切片切片2 2SPNSPN切片切片N NTN NSSMFTN NSSMFAN NSSMFAN NSSMFCN NSSMFCN NSSMFNSMFNSMF端口端口+VLANVLAN+优先级优先级端口端口+VLANVLAN+优先级优先级 图1 基于 SPN 的端到端网络切片总体架构及其对接接口图 核心网 UPF 设备主要部署在区域中心或者城域核心，部分 UPF 随着边缘计算下沉到汇聚层以及接入层，用户面数据由无线基站经过 SPN 承载到达核心网 UPF 网元，则 5G 端到端切片对接需要考虑无线接入网、SPN 以及核心网 UPF 设备。核心网 AMF 以及 SMF 等信令类网元采用大区集中或者省集中方式进行部署，信令面数据由无线接入网经过 SPN 以及骨干 IP 承载网到达核心网网元。因此，在切片对接时，除了考虑无线、SPN、核心网网元对接，还需考虑与骨干 IP 承载网的切片对接。但目前信令类数据暂时未考虑切片，因此本文件中暂不考虑 SPN 与骨干 IP 承载网的切片对接。5G 端到端切片对接主要包括：a)端到端切片管理器 NSMF 通过接口与无线切片子管理器（AN NSSMF）进行交互，通过接口与承载切片子管理器（TN NSSMF）进行交互，通过接口与核心网切片子管理器（CN NSSMF）进行交互。b)AN NSSMF 通过接口与无线接入网(AN)管控系统进行交互，TN NSSMF 通过接口与 SPN管控系统进行交互，CN NSSMF 通过接口与核心网管控系统进行交互。c)AN 和接入层 SPN 设备在转发面之间通过标准的以太网用户接口（如 10GE 或 25GE）连接。AN 通过 S-NSSAI 对切片业务进行标识，在将报文转发给 SPN 时，根据 NSSAI 与 VLAN ID映射表配置 VLAN ID，根据优先级映射表配置 VLAN PRI 以及 IP DSCP。SPN 通过端口+VLAN ID+优先级方式进行切片识别，将报文映射到不同的 SPN 切片隧道。针对切片要求较高的YD/T 4 用户，采用独享的 VLAN 的方式进行切片承载。针对业务优先级低的用户，会采用共享 VLAN的方式承载，通过 DSCP/VLAN PRI 等优先级字段实现不同切片业务的承载。d)CN 和 SPN 在转发面之间通过标准的以太网用户接口（如 100GE、25GE、10GE 等）连接。SPN 基于不同的切片隧道，将带有 VLAN ID+优先级的报文转发给核心网网元。核心网网元根据业务报文所属的 PDU session 所对应的核心网切片标识(如 S-NSSAI)，将业务报文在对应的核心网切片中进行处理。e)核心 SPN 设备与骨干 IP 承载网的 CE 在转发面之间通过标准的以太网用户接口（如100GE、25GE、10GE 等）连接，该接口主要是信令面数据，目前暂时不考虑切片。f)转发层下行切片对接方式与上行对接方式对称，此处不再赘述。5 SPN 网络切片能力要求 SPN是融合了L0L3 层网络技术的新型综合业务承载网，支持硬隔离和软隔离网络切片能力，具备业务灵活调度、高可靠性、低时延、高精度时钟、易运维、严格QoS保障等属性。SPN由三个网络子层构成：a)最上层是负责L2和L3分组交换转发的切片分组层（SPL），分组转发隧道支持以太网MAC和VLAN、MPLS-TP以及段路由（SR）技术，基于L2VPN和L3VPN提供软隔离的网络切片服务能力；b)中间一层是负责L1 TDM时隙转发的切片通道层（SCL），采用ITU-T规范的城域传送网（MTN）段（Section）层和通路（Path）层构建基于TDM管道的硬隔离网络切片服务能力；c)最底层是负责L0光传输的切片传送层（STL），采用IEEE802.3标准以太网物理层或波分复用（WDM）的光媒质层，可以通过不同的以太网物理链路或WDM波长提供硬隔离的网络切片服务能力。SPN网络分层技术及要求应符合YD/T XXXX-XXXX切片分组网络（SPN）总体技术要求的规定。SPN在客户接口（UNI）侧的网络切片资源规划支持基于端口+VLAN ID的标识方式。SPN在网络接口（NNI）侧的网络切片资源规划支持以下三类网络切片资源及其组合：a)STL层支持基于不同MTN接口（组）的链路或WDM波长，实现基于L0的网络资源硬隔离；b)SCL层支持基于MTN接口（组）内不同MTN通道（MTN Client），提供基于L1 TDM通道的网络资源硬隔离，带宽可灵活配置N 5Gb/s；c)在每个MTN通道内部，可基于SPL层的不同分组转发隧道，实现L2VPN或L3VPN的网络资源软隔离；d)在SPL层的每个分组转发隧道内，支持基于专用或共享的L2VPN或L3VPN及其内QoS调度机制，提供网络资源的软隔离。SPN网络支持的网络切片服务类型根据基于专用还是共享的硬隔离网络资源和软隔离网络资源及其复用关系（1对1和1对多）进行区分，即一个专用或共享的硬隔离MTN接口或MTN通道上可配置一个专用VPN业务切片，或者由多个VPN业务切片共享，SPN网络支持的四类基础的网络切片服务类型见表1，其对应的业务模型见图2。表1 SPN网络支持的四类基础的网络切片服务类型 SPNSPN 网络切片服务类网络切片服务类型型 网络切片的网络切片的承载承载资源隔离和复用特性资源隔离和复用特性 适用的适用的 5G5G 网络切片场景示例网络切片场景示例 SCL层硬隔离的网络资源 SPL层软隔离的网络资源 硬隔离和软隔离的承载资源复用关系 1 1 切片服务类型 1 专用 MTN 接口和 MTN 通道 专用分组隧道+专用 VPN 1 对 1 VIP 行业客户的最高隔离度和低时延要求的专网切片 2 2 切片服务类型 2 共享 MTN 接口和 MTN 通道 专用分组隧道+专用 VPN 1 对多 VIP 行业客户的专网业务切片 YD/T 5 3 3 切片服务类型 3 共享 MTN 接口 专用分组隧道+专用 VPN 1 对多 普通行业客户的专网业务切片，或 VIP 行业客户的 eMBB 业务切片 4 4 切片服务类型 4 共享 MTN 接口 共享分组隧道+共享 VPN 1 对多 公网的 eMBB 业务切片 UPESPENPE5GCSPN网络接入层汇聚层核心层VRF1VRF1VRF1专用MTN 接口和MTN通道专用MTN 通道端口+VLAN1VPN分组隧道VRF1SR-TP1/SR-BEVRF1SR-TP1/SR-BES-NSSAI 1端口+VLAN1切片服务类型1VPN分组隧道VRF1SR-TP2/SR-BESR-TP1/SR-BEVRF1SR-TP2/SR-BESR-TP1/SR-BEVRF2VRF2VRF1VRF1VRF1共享MTN接口和MTN通道端口+VLAN1VRF2VRF2VRF2端口+VLAN2S-NSSAI 1S-NSSAI 2端口+VLAN1端口+VLAN2VPN分组隧道VRF1SR-TP1/SR-BEVRF1SR-TP1/SR-BEVRF2VRF2VRF1VRF1VRF1共享MTN 接口端口+VLAN1VRF2VRF2VRF2端口+VLAN2S-NSSAI 1S-NSSAI 2端口+VLAN1端口+VLAN2VPN分组隧道VRFSR-TP/SR-BEVRFSR-TP/SR-BE共享MTN 接口端口+VLAN1端口+VLAN2S-NSSAI 1S-NSSAI 2端口+VLAN1端口+VLAN2共享MTN接口和MTN通道共享MTN接口共享MTN接口共享MTN接口和MTN通道共享MTN接口共享MTN接口共享MTN接口共享MTN接口共享MTN接口SR-TP2/SR-BESR-TP2/SR-BEVRFVRFVRF切片服务类型2切片服务类型3切片服务类型4 图 2 SPN网络支持的四类基础的网络切片服务类型 6 切片对接流程 6.1 端到端切片流程 6.1.1 管控层面流程 端到端切片创建流程如图3所示：YD/T 6 图3 端到端切片创建流程 a)NSMF收集SPN与无线接入网以及SPN与核心网之间的对接拓扑接口信息，以及各对接接口上SPN网络切片对接标识（如VLAN ID）的可用范围，例如从综资导入、手工输入或通过NSSMF进行上报。b)NSMF接收到CSMF的端到端网络切片创建请求，请求消息包括端到端网络切片的业务需求信息（Service Profile）。c)NSMF对接收到的端到端网络切片的业务需求信息进行分解，得到无线接入网、核心网、承载网各个切片子网业务需求(Slice Profile)。d)NSMF根据收集的SPN网络切片对接标识的可用范围（如可用的VLAN ID空间），分配无线接入网与无线接入网侧SPN设备之间的切片对接标识，以及核心网与核心网侧SPN设备之间的切片对接标识。e)NSMF判断是否新建SPN网络切片，或修改已有SPN网络切片，向TN NSSMF下发SPN网络切片创建或修改信息，其中包括：SPN网络切片Slice Profile、SPN网络切片对接标识。f)TN NSSMF根据NSMF下发的SPN网络切片创建或修改信息完成业务切片创建或修改，将SPN网络切片创建或修改结果反馈给NSMF，TN NSSMF还需完成SPN网络切片对接标识和SPN内部切片标识的映射关系配置（如VLAN ID与MPLS标签栈，MTN封装头的映射关系等）。g)NSMF可同时向AN NSSMF和CN NSSMF下发创建无线切片和核心网切片请求，其中包括将无线接入网与接入侧SPN设备的互联接口的切片对接标识下发给AN NSSMF，将核心网网元与核心侧SPN设备的互联接口的切片对接标识下发给CN NSSMF。h)AN NSSMF和CN NSSMF分别完成无线接入网切片子网与核心网切片子网的创建，并根据NSMF提供的切片对接标识，分别完成与SPN网络切片的对接配置。AN NSSMF和CN NSSMF还需完成包括S-NSSAI与SPN网络切片对接标识的映射关系的配置，并将配置成功/失败结果反馈给NSMF。6.1.2 转发层面流程 无线接入网经SPN至核心网的上行方向的转发流程如图4所示，为1-2-3-4：YD/T 7 图4 转发层上行方向 a)无线接入网：无线接入网根据AN NSSMF配置的无线切片标识（如S-NSSAI）与SPN网络切片对接标识(如VLAN ID)的映射关系，将对应的SPN网络切片对接标识封装进转发面数据报文，并根据由AN NSSMF配置的无线5QI与承载网业务优先级（DSCP/VLAN PRI）的映射关系，在数据报文中设置对应的DSCP值和VLAN PRI值；之后将报文通过指定接口发送给对接的SPN设备。b)SPN入口：接入侧SPN设备接收到无线接入网发送来的业务报文后，识别其中携带的SPN网络切片对接标识（如VLAN ID），根据TN NSSMF配置的对接标识与SPN网络切片的映射关系，将业务报文在对应的切片中进行处理，包括VPN转发查表处理，网络侧隧道封装处理以及MTN层资源隔离处理；最后将携带SPN网络侧切片封装(如SR/MPLS标签栈、MTN封装头等)的报文在SPN网络内转发。c)SPN出口：核心侧SPN设备剥离网络侧切片封装（如MTN封装头、SR/MPLS标签栈），并通过网络侧切片封装匹配对应的SPN网络切片，进行VPN查表转发等处理。最后，为业务报文封装由TN NSSMF配置的SPN网络切片对接标识，通过指定接口发送给对接的核心网设备。d)核心网：核心网网元接收到核心网侧SPN设备发送来的业务报文后，根据业务报文所属的PDU session所对应的核心网切片标识(如S-NSSAI)，将业务报文在对应的核心网切片中进行处理。核心网经SPN至无线接入网的下行方向的转发流程如图5所示，为1-2-3-4：图5 转发层下行方向 a)核心网：核心网根据AN NSSMF配置的无线切片标识（如S-NSSAI）与SPN网络切片对接标识(如VLAN ID)的映射关系，将对应的SPN网络切片对接标识封装进转发面数据报文，并根据由CN NSSMF配置的无线5QI与SPN业务优先级（DSCP/VLAN PRI）的映射关系，在数据报文中设置对应的DSCP值和VLAN PRI值；之后将报文通过指定接口发送给对接的SPN设备。b)SPN入口：核心网侧SPN设备接收到核心网发送来的业务报文后，识别其中携带的SPN网络切片对接标识（如VLAN ID），根据TN NSSMF配置的切片对接标识与SPN网络切片的映射关系，将业务报文在对应的业务切片中进行处理，包括VPN转发查表处理，网络侧隧道封装处理以及MTN层资源隔离处理；最后将携带SPN网络侧切片封装(如SR/MPLS标签栈、MTN封装头等)的报文在SPN网络内转发。YD/T 8 c)SPN出口：接入侧SPN设备剥离网络侧切片封装（如MTN封装头、SR/MPLS标签栈），并通过网络侧切片封装匹配对应的SPN网络切片，进行VPN查表转发等处理；最后，为业务报文封装由TN NSSMF配置的切片对接标识，通过指定接口发送给对接的无线接入网设备。d)无线接入网：无线接入网接收到接入侧SPN设备发送来的业务报文后，根据业务报文所属的PDU session所对应的无线切片标识(如S-NSSAI)，将业务报文在对应的无线切片中进行处理。注：切片对接标识用于无线接入网与SPN之间，以及SPN与核心网之间实现网络切片的映射，仅在对接设备之间用于业务报文的封装与转发；业务报文在SPN内部转发时，可不携带切片对接标识，且无线接入网与SPN之间、SPN承载网与核心网之的切片对接标识可以不相同。6.2 SPN 切片与无线网络切片对接 6.2.1 管控面与无线侧的对接 NSMF根据用户业务的SLA需求，包括带宽、时延及抖动等，创建无线接入网、SPN、核心网的切片实例。NSMF通过 AN NSSMF管理无线接入网切片实例。NSMF创建无线切片实例时，需要将S-NSSAI标识和SPN网络切片对接标识的对应关系配置到AN NSSMF。AN NSSMF将其对应关系配置到对应的无线设备。如果切片用户对于QOS要求很高或有特定需求，可以独占无线切片资源和SPN网络切片资源。NSMF可以规划VLAN ID，在SPN将有该VLAN ID的端口映射到特定切片子网实例，将S-NSSAI标识和VLAN ID的对应关系配置到无线侧。切片用户的一种或多种业务，根据业务不同的QOS需求对应到不同的5QI，进而对应到SPN设备不同的DSCP/VLAN PRI，保障业务在SPN的QOS需求。如果切片用户对于QOS要求或隔离度要求不高，可以多个切片用户共用一个SPN网络切片。多个切片用户的一种或多种业务，可以通过业务不同的QOS需求对应到不同的5QI，进而对应到SPN设备不同的DSCP/VLAN PRI，保障业务在SPN的QOS需求。6.2.2 无线切片与 SPN 网络切片的映射 a)上行方向的切片映射 用户接入网络时先发起注册过程，通过 NAS 注册信令过程获取网络可以提供服务的 S-NSSAI信息。用户有业务需求时，发起业务请求触发 PDU session 处理过程。核心网收到用户业务服务请求后，通过 NG 口信令通知无线接入网建立 PDU session 并携带 S-NSSAI 标识和 QoS Flow 的 5QI信息。无线接入网收到用户空口上行数据后，确定上行数据对应的 PDU session，从而确定上行数据的 S-NSSAI。根据无线侧 S-NSSAI 标识和无线侧承载标识对应信息，即 S-NSSAI 标识和 VLAN ID、DSCP/VLAN PRI 对应信息，将终端上行数据发送到传输网中，并携带 VLAN ID、DSCP 和 VLAN PRI信息。b)下行方向的切片映射 无线接入网收到 SPN 发送的下行业务数据，根据其中的 GTP-U 报文消息头可以识别出对应的用户 PDU session 标识，从而识别该数据所属 S-NSSAI。6.3 SPN 网络切片 6.3.1 管控面与 SPN 的对接 TN NSSMF接收上层NSMF下发的切片对接标识及其所属的SLA参数配置。TN NSSMF分配对应资源并下发配置给对应的SPN网元，生成一个SPN网络切片。该SPN网络切片配置完成以后就可以进行端到端的业务传送。在转发层面，SPN 网络不感知 S-NSSAI，切片通过 VLAN ID 及 DSCP/VLAN PRI 进行切片业务识别。其中 VLAN ID 是对业务的分类，DSCP 及 VLAN PRI 则是对该类业务的细分。YD/T 9 对于AN和SPN对接接口，无论是上行业务还是下行业务，分配的切片对接标识（如VLAN ID）保持双向一致；对于SPN和CN对接接口，分配的切片对接标识（如VLAN ID）也应保持双向一致。AN和SPN对接接口的切片对接标识（如VLAN ID），与SPN和CN对接接口的切片对接标识（如VLAN ID），建议保持一致，但不强制要求一致。6.3.2 SPN 网络切片实现及转发对接流程 SPN网络切片的切片标识与某个SPL层的VPN相关联，该VPN可基于SPL、SCL以及STL层隔离技术实现不同的隔离类型，参见表1。如果一个切片为单一用户所使用，该切片称为独享切片。独享切片可承载该用户的一种或多种业务，业务的类型可通过DSCP/VLAN PRI进行细分。独享切片实施时，该用户的多种业务映射到同一个SPN网络切片。如果一个切片承载多个用户的同类业务，或是多个用户的多类业务，该切片称为共享切片。共享切片实施时，多个用户的同类业务或多个用户的多类业务映射到同一个SPN网络切片。对于不需要使用切片的用户业务，可以通过一个缺省共享的切片对接标识（如VLAN ID）来进行标识,根据客户的需求进行优先级的调配。SPN将该VLAN对应的业务映射到一个缺省共享切片，分配通道资源（VPN或者MTN通道等），实现端到端的业务传送。UPEUPE节点节点SPESPE节点节点NPENPE节点节点5G基站B：核心网VRFVRFVRF分组隧道分组隧道5G基站B核心网核心网网关网关核心网图6 SPN网络示意图 以图6为例，SPN网络中业务的转发过程如下。a)上行方向的业务处理：1)UPE节点接受从无线接入网转发的分组报文，提取其中的切片对接标识,即VLAN ID+DSCP/VLAN PRI；2)UPE节点查找本地的切片对接标识匹配表（主要是VLAN ID），将该分组导入到对应的SPN网络切片中。该切片关联的可以是VPN、MTN通道，也可能是专用的物理链路；3)UPE节点通过目的地址识别到核心网网关的路由，将报文封装到对应的UPE到NPE的隧道；针对部分业务，存在需要SPE节点进行中转的场景；4)报文到达NPE节点后，NPE根据目的地址查找出接口，并根据下发的配置重新打上VLAN ID标识，将报文通过该出接口转发到核心网网关。b)下行方向的业务处理：1)NPE节点接收从核心网网关转发来的分组报文，提取其中的切片对接标识,即VLAN ID+DSCP/VLAN PRI；2)NPE节点查找本地的切片对接标识匹配表（主要是VLAN ID），将该分组导入到对应的SPN网络切片中。该切片关联的可以是VPN、MTN通道，也可能是专用的物理链路；3)NPE节点通过目的地址识别到无线接入网的路由，将报文封装到对应的NPE到UPE的隧道；针对部分业务，存在需要SPE节点进行中转的场景；4)报文到达UPE节点后，UPE根据目的地址查找出接口，并根据下发的配置重新打上VLAN ID标识，将报文通过该出接口转发到无线接入网。YD/T 10 6.4 SPN 与核心网络切片对接 6.4.1 管控面与核心网网络的对接 NSMF通过CN NSSMF对核心网切片实例进行管理。当NSMF创建核心网切片实例时，需要将切片的S-NSSAI标识、核心网切片部署需求、S-NSSAI和SPN网络切片标识的对应关系等信息下发给CN NSSMF。CN NSSMF完成核心网切片实例的创建。通常核心网内部会使用虚拟网络（如VLAN、VXLAN）为不同的切片提供数据面隔离，以保障切片间的流量不会互相影响。因此在CN NSSMF创建核心网切片的过程中，需要为切片数据面创建虚拟网络并分配虚拟网络标识（如VLAN ID、VXLAN ID）。而在与SPN网络切片对接时，需要将核心网内部的虚拟网络标识与核心网-SPN间的对接标识（VLAN ID）进行映射。该映射关系由CN NSSMF维护，并配置到核心网与SPN对接的设备（如数据中心网关或UPF物理设备）上。核心网切片与SPN网络切片的对接可通过以下方式完成：当NSMF创建核心网切片实例时，除向CN NSSMF下发S-NSSAI及切片部署需求等信息外，还需下发核心网与SPN网络对接所需的对接标识（即VLAN ID）信息。CN NSSMF根据接收到信息进行配置，包括配置相应的VLAN接口，以及该VLAN与核心网内部切片数据面标识（如VLAN、VXLAN）的映射关系等。在QOS保障方面，不同切片业务的需求可以映射到不同的5QI上，在发送数据报文时，核心网网元根据5QI与SPN优先级（DSCP/VLAN PRI）的映射关系，在数据报文中设置对应的DSCP/VLAN PRI值，保障业务在SPN的QOS需求。6.4.2 核心网与 SPN 网络切片的映射 a)上行方向的切片映射 核心网接收到SPN发送的上行数据，解析其中的SPN网络切片对接标识（VLAN ID），并根据边缘设备（数据中心网关或UPF物理设备）上配置的映射关系，对数据包进行处理，将其封装为核心网内部数据面使用的虚拟网络标识（VLAN或VXLAN ID），并转发到内部转发设备或网元上。b)下行方向的切片映射 UPF网元根据核心网内部虚拟网络设置将数据包打包，并通过内部虚拟网络发送到边缘设备（数据中心网关或本设备对外物理端口）上。边缘设备根据配置的映射关系，将数据包重新打包，使用与SPN网络切片所需的对接标识（VLAN ID）进行封装，并发送给SPN边缘设备。7 转发层切片对接要求 7.1 转发层切片对接标识 转发层面切片对接主要包括无线接入网-SPN网络及SPN网络-核心网络对接，如图7所示。图 7 转发层面切片对接示意图 YD/T 11 按照5G系统的标准定义，无线接入网和核心网之间典型的接口报文协议栈如图8，其中UDP及以上的报文承载网进行透传，不做处理，承载网识别IP及Ethernet报文头，因此5G切片端到端对接标识应在IP或者Ethernet报文头内。应用层协议IP（用户）以太网 图 8 接口报文协议栈 5G切片端到端对接使用端口+VLAN ID+DSCP/VLAN PRI作为转发面切片对接标识。SPN设备无法识别S-NSSAI，通过端口+VLAN ID+DSCP/VLAN PRI进行SPN网络切片识别。VLAN ID广泛用于AN与TN，以及TN与CN之间的接入节点和核心边缘节点之间的VPN业务，天然具备标识各个切片域的网络切片。VLAN ID标识仅在AN/TN/CN之间对接接口的本地有效，无需全网统一规划，VLAN ID值可以重复使用。基于DSCP/VLAN PRI可实现业务流优先级标识，实现对不同业务流的调度。7.2 切片对接标识与 SPN 切片映射关系 切片对接标识如VLAN ID仅在对接接口上本地唯一即可，SPN网络切片可以包括多个对接接口。同一物理端口内VLAN ID应支持4K空间，同一物理端口内不同切片的VLAN ID不能相同，如图9及表2所示。图 9 切片对接标识与 SPN 网络切片映射 表 2 切片对接标识与 SPN 网络切片映射表 切片对接标识 无线接入点 1 无线接入点 2 核心网(VLAN)-主链路 核心网（VLAN）-备链路 SPN 切片 1 VLAN X VLAN Y VLAN Z VLAN N SPN 切片 2 VLAN X VLAN Y VLAN Z VLAN N 转发面网络切片对接时，为管理方便，可基于业务类型对网络切片对接标识（VLAN ID）进行规划。7.3 业务优先级映射关系 无线接入网及核心网基于S-NSSAI进行切片标识，基于5QI进行切片调度。SPN无需识别5QI，S-NSSAI等信息，完全透明转发处理。映射过程如下：YD/T 12 a)无线接入网和核心网在建立用户面链接时对用户面业务协商好具体优先级如5QI等信息，无线接入网将5QI信息映射到IP报文的DSCP字段，映射规格可按照默认规则或者自定义修改配置（当前采用默认规则，如表3所列），同时无线接入网需完成DSCP到VLAN PRI的映射配置。b)SPN识别VLAN PRI及IP DSCP字段后，可以根据自身规则选择将优先级映射到内部隧道优先级字段，完成基于优先级保障的业务调度过程。表3 用户面5QI与SPN DSCP及VLAN PRI映射关系 业务类型 DSCP（十进制）VLAN PRI QCI1/5QI1 46（EF，加速转发）5 QCI2/5QI2 34（AF4，保证转发）4 QCI3/5QI3 34（AF4）4 QCI4/5QI4 34（AF4）4 QCI5/5QI5 48