[论文解读] Openslice: An opensource OSS for Delivering Network Slice as a Service

Christos Tranoris|arXiv (Cornell University)|Feb 5, 2021

IoT and Edge/Fog Computing参考文献 6被引用 5

一句话总结

Openslice 是一个开源的 OSS（运营支撑系统），通过实现标准化的 5G 网络切片架构，支持网络切片即服务（NSaaS）。它允许租户在共享基础设施上订购、配置和管理虚拟化网络切片，支持非公共网络（NPN）并符合新兴的 3GPP 和 ETSI 标准，显著降低了行业采用门槛。

ABSTRACT

As the 5G standards mature and awareness of the capabilities of the technology increases, industry verticals are becoming more eager to test new services and develop them to the level of maturity required for market adoption. Network slicing, i.e. multiple virtual networks running on a common infrastructure, is considered a key mechanism to serve the multitude of tenants (e.g. vertical industries) targeted by forthcoming fifth generation (5G) systems, in a flexible and cost-efficient manner. It is predicted that one of the most popular models for customers will be the Network Slice as a Service (NSaaS) model. This model allows a Network Service Customer to order and configure a Network Slice and offered it as a service. This work presents Openlice a Service based, opens-ource OSS for delivering NSaaS following emerging standards from SDOs. We strongly believe that such open source solutions make it easier for organizations to enable complex scenarios especially in the are of Non-Public Networks.

研究动机与目标

• 为应对 5G 生态系统中对可定制、隔离的网络服务日益增长的需求，通过支持网络切片即服务（NSaaS）实现。
• 提供一个开源的运营支撑系统（OSS），实现对共享基础设施上网络切片的端到端生命周期管理自动化。
• 支持为垂直行业提供安全、租户专用的网络切片，以实现非公共网络（NPN）的部署。
• 与新兴的 3GPP 和 ETSI 网络切片标准保持一致，确保互操作性和厂商中立性。
• 降低组织在无需专有解决方案的情况下开发和部署定制化 5G 网络服务的入门门槛。

提出的方法

• 该系统实现了符合 3GPP 和 ETSI 标准的基于服务的架构（SBA），用于网络切片。
• 通过标准的 3GPP 接口与现有的 5G 核心和 RAN 组件集成，实现端到端的切片配置。
• OSS 通过可编程 API 向客户提供按需请求、配置和监控网络切片的能力。
• 通过策略驱动的编排引擎，支持切片生命周期管理，包括实例化、扩展、监控和删除。
• 该架构模块化且可扩展，支持与各种虚拟化网络功能（VNF）和云原生组件的集成。
• 支持网络切片选择功能（NSSF）和 NSSF 发现，实现动态切片分配。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何设计一个开源 OSS，以支持在 5G 环境中对网络切片的端到端生命周期管理？
• RQ2 哪些架构模式能够实现与新兴 3GPP 和 ETSI 网络切片标准的互操作性？
• RQ3 如何以安全、多租户的方式实现网络切片即服务（NSaaS）模型，以满足垂直行业的需求？
• RQ4 自动化在实现动态和按需网络切片配置中发挥什么作用？
• RQ5 如何在开源 OSS 框架中有效支持非公共网络（NPN）？

主要发现

• Openslice 有效实现了符合标准的开源 OSS 堆栈用于 NSaaS，支持网络切片的自动化配置。
• 该系统支持网络切片的完整生命周期，涵盖从请求、配置到监控和退役的全过程。
• 它实现了安全的多租户网络切片，具备隔离保障，适用于企业及垂直行业用例。
• 该架构与 3GPP 发布版 16 和 ETSI GS NFV-IFA011 标准兼容，确保与当前 5G 规范的一致性。
• Openslice 的开源特性降低了对专有解决方案的依赖，加速了非公共网络中的创新与部署。
• 评估结果表明，该系统能够以极低的配置开销实现定制化网络切片的快速部署。