【大话5G终端系列之一】切片终端:游戏、直播的不二利器

发稿时间: 2021-12-21 15:17 来源:人民邮电报 作者: 2021-12-21
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什么是切片终端?

切片终端到底是何物?是像这样一刀切下去的终端吗?

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当然不是,举一个直观的例子,当你用手机看直播时,焦急等待进球的你听到了隔壁邻居兴奋的尖叫声,但是,你看到的画面却仍旧是下面这样:

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而你的邻居因为使用了切片终端看球赛直播,看到的画面是这样:

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正所谓,切片终端是终端中的“战斗机”,直播画面不卡顿,超低时延超级爽!那么,切片终端与普通终端的区别究竟在哪里呢?

为了使终端能够支持切片功能,需要在普通终端内部增加相应的切片能力组件,这既可以通过操作系统进行原生支持,也可以通过在终端中增加切片相关的软件中间件来实现。根据其具体实现方式的差异,主要存在两种实现方式:

一是调制解调器中心化方案(“Modem-Centric”方案)。该方案业务属性与网络切片的匹配过程等在调制解调器中实现,由终端的Modem依据URSP实现终端业务应用的特征属性与切片之间的匹配对应。

目前,中国移动已完成了一种 “Modem-Centric”方案——基于“5G终端切片中间件”的5G终端动态多切片技术方案研发,并在中国移动北京公司5G网络环境下,完成了“5G终端切片中间件”方案在5G智能手机和5G模组上的端到端功能验证。

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“Modem-Centric”方案终端切片总体参考框架

二是操作系统中心化方案(“OS-Centric”方案)。该方案业务属性与网络切片的匹配过程等在操作系统中实现,由终端的操作系统依据URSP实现终端业务应用的特征属性与切片之间的匹配对应。

由于URSP中Traffic Descriptor信息在获取与使用时存在一定的困难与挑战,因此将URSP及Traffic Descriptor信息的获取和处理放在AP侧的操作系统中实现也是一种较为理想的设计方案。

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OS-Centric”方案终端切片总体参考框架

切片终端助推产业链融合发展

在2020年第29届北京国际信息通信展览会期间,中国移动联合中国联通、华为、高通、联发科技、紫光展锐、咪咕互动、腾讯、中兴、三星等10余家产业链合作伙伴共同发布了业内首个《5G智能终端切片白皮书》。这本白皮书针对切片在5G智能终端中的应用,深入分析了切片服务所具有的独特技术能力与服务优势,阐述了切片特性在终端系统设计与技术实现方面所面临的挑战,首次提出了5G终端切片参考架构与技术解决方案:5G终端切片基本方案以及5G终端切片目标方案。两种方案均可通过“Modem-Centric”或“OS-Centric”方式实现。

同时,为进一步扩大国际影响力,共促5G智能终端切片商用进程,中国移动在NGMN牵头完成了“5G智能终端操作系统的网络切片需求”(Network Slicing Requirements for Operating Systems of 5G Smart Phones)特别项目(S-Project),在GTI牵头完成了“GTI 5G切片终端”项目(Task-T-PM2-PJ3-5: GTI 5G Network Slicing Device),并依托NGMN-GTI产业平台首次联合发布《5G Smart Devices Supporting Network Slicing White Paper》。这是国际主流行业组织首次完整分析了5G智能终端对切片特性的需求,明确了终端切片的能力及关键流程,阐述了终端操作系统应具备的关键能力,并在白皮书中为5G切片技术在智能终端上的应用提供了完整的技术参考解决方案,提出了5G智能终端切片基本方案和5G智能终端切片目标方案。

基于白皮书中的切片目标方案,中国移动在2020年全球合作伙伴大会上与业内伙伴共同进行了有无切片的对比演示(构建负荷过大蜂窝小区环境下)。以下是5G手机高清视频切片业务体验对比视频:


左:有切片保障;右:无切片保障

为给终端切片测试提供完善的标准化保障,在3GPP RAN第91次(电子)全体会议上,中国移动成功主导3GPP首个5G终端切片增强一致性测试标准立项以及首个5G终端切片业务能力全栈测试研究项目立项,并获得了AT&T、Verizon、DOCOMO、中国电信、中国联通、华为、中兴、爱立信、三星、联想、摩托罗拉等25家运营商、终端、芯片、仪表厂商的支持。

这些项目将面向终端切片业务识别与映射、切片路由选择策略、切片业务性能等方面展开测试方法制定,为切片测试系统研发提供标准依据,为具备切片能力的5G终端提供测试保障。

经过一年的努力,其中由中国移动联合中国电信、中国联通立项的切片增强一致性测试标准已于2021年12月在3GPP顺利结项,为检验终端对切片增强功能的支持能力提供了标准依据,为后续5G网络切片的商用部署提供测试认证保障。

此外,为了进一步补充完善基于实际网元的测试空白,2021年7月,中国移动又在NGMN和GTI,牵头立项了“5G智能终端操作系统网络切片第二阶段”(Network Slicing for Operating Systems of 5G Smart Phones Phase 2),该项目将主要围绕基于实际网元的切片实验室/外场测试进行,并通过NGMN与GTI产业平台向产业界共享测试信息,共同探讨终端切片可行性。同时,该项目也将以保障用户体验为目标,积极拓展用户个性化优质服务保障方案,并为3GPP提供更多反馈及输入。

网络切片在终端侧的应用是一个全新的设计方向,切片终端将是5G时代的一种全新终端品类。从整体切片产业发展来看,终端切片在保障终端各业务高质量服务要求的同时,能促进个人用户、第三方应用、手机厂商、芯片厂商、操作系统厂商和运营商的进一步深入合作,逐步促成新的商业模式和新的生态环境,助力打造传统通信行业与个人用户、互联网应用的跨界融合新方向。

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