用户体验驱动的 5g 切片 sla 保障...用户体验驱动的 5g 切片 sla 保障皮书 £1...

用户体验驱动的 5G 切片 SLA 保障白皮书

用户体验驱动的 5G 切片 SLA 保障

（2019）


目录

1.切片 SLA/QoE 控制的总体挑战 .................................................................................................. 6

1.1 什么是切片 SLA/QoE .................................................................................................................................. 6

1.2 5G 切片与服务质量（QoS） ....................................................................................................................... 8

2 基于数据分析的切片 SLA 保障 ................................................................................................... 9

2.1 业务 MOS 模型训练框架 ........................................................................................................................... 10

2.2 切片 SLA 保障框架 ..................................................................................................................................... 11

2.2.1 切片 SLA 保障的两大问题 ............................................................................................................... 11

2.2.2 问题一的解决方案：切片 QoE 驱动的切片资源配置更新 ........................................................... 14

2.2.3 问题二的解决方案：切片 QoE 驱动的 RAN 资源调度 ................................................................ 15

3 切片服务保障带来的新商业机会 ............................................................................................... 16

4 切片保障的标准产业策略 ........................................................................................................... 17

5 结论 ............................................................................................................................................... 18

6 术语 ............................................................................................................................................... 19

7 参考文献 ....................................................................................................................................... 21


- 简介

个人、组织和社会对信息交换和传输的需求日益增加，驱动着电信行业从 2G 时代的模拟电话、3G 时代的

数字语音发展到 4G 时代的移动数据通信。在 5G 来临之际，数字化转型的趋势推动着信息通信技术和垂直行业

运营技术的融合，并给各行业领域带来了更多的业务增长机会。这要求下一代网络架构从单纯的人与人之间的

连接延伸到物与物之间的连接，从而使能工厂、电站、仓库、医院、体育馆和机场等多种场景中机器类设备的

通信。

随着网络连接和容量的大幅增加，给移动用户和行业客户提供网络即服务（Network as a Service，NaaS）

的新需求也随之而来。这些用户对网络功能、业务灵活性、可扩展性、操作独立性和传输安全性方面有着定制

化需求。在此背景下，5G 引入了网络切片（Network Slicing，NS），基于共享的物理基础设施为不同行业提

供定制化和专用的网络服务。这改变了 4G 单一的网络模式，打造支持功能定制、安全与资源隔离以及拓扑优

化的 5G 网络，从而满足特定目标、特定服务类别甚至特定客户的需求[1]。

网络切片服务基于一系列切片服务提供商（例如运营商）和切片客户（例如采用切片承载流媒体的内容提

供商）约定的服务条款，为 5G 用户，尤其是垂直行业的 5G 用户，提供高质量的切片服务。服务保障等级协议

（Service Level Agreement，SLA）是针对所提供的服务类型约定的切片编排、服务区域/时间以及保障等级的

服务条款，对网络切片的商业模式和定价方法有着深刻的影响[2]。

图 1：网络切片现状

UPF

PCF

SMF PCF

SMF

UPF

AMF

AMF

NEF

mIoT切片

URLLC切片

网络切片新建

核心网

UE 运营商租户

NF

NF

NFNF

NF

NF NF

NF

NF

网络切片管控平台

eMTC

URLLC

传输网接入网

QoS配置

业务QoS初始配置

切片SLA/SLR分解


图 1 的网络切片整体框架显示，当前 5G 切片的服务管理研究主要集中在切片的创建和初始配置。为了使

5G 切片在整个生命周期发挥良好作用，我们需要进一步理解如何获取、实现和管理切片 SLA，以提供切片用户

所需要的通信服务。

本文提出了一套保障网络切片 SLA 的整体方案，作为切片服务运营的基础。在第二章中，我们从用户的角

度解释了 SLA 的含义，并分析了为什么 4G 时代的 QoS 机制不足以给切片 SLA 提供足够的保障。针对这一问

题，第三章中引入了一个闭环的 SLA 管理框架。该框架通过挖掘切片用户业务体验和网络参数的分析结果，端

到端保障网络切片的服务交付。首先，3.2.1 节中提出了切片 SLA 保障中存在的突出问题，并分别在 3.2.2 和

3.2.3 节中给出了相应的解决方案。在第四章中我们讨论了切片 SLA 保障方案所带来的商业机会。第五章提供

了相关的标准化进展和产业发展策略，并在最后一章给出了结论和建议。

1.切片 SLA/QoE 控制的总体挑战

在本章中，我们首先从应用服务提供商（Application Service Provider，ASP）和切片租户的角度来理解

切片 SLA 和切片体验质量（Quality of Experience，QoE）两个概念，并分析 4G 时代中以 QoS 方法来保障

切片 SLA 所面临的主要挑战。

1.1 什么是切片 SLA/QoE

表 1 列出了目前 3GPP TS 28.541[5]规范中定义的切片服务保障等级要求（Service Level Requirement,

SLR）。

属性描述和允许值

sNSSAIList 指示待创建的新网络切片实例或者待重用的现有网络

切片实例对应的 S-NSSAI 列表。

pLMNIdList 指示 PLMN 标识列表。


maxNumberofUEs 指示网络切片实例中可同时访问的最大用户数。

coverageAreaTAList 指示网络切片实例的覆盖区域，即<TrackingArea>列

表。

latency 指示报文在 5G 网络的无线接入网（Radio Access

Network，RAN）、核心网（Core Network，CN）和传输

网（Transmission Network，TN）传输的时延（毫秒级），

用于评估端到端网络切片实例的利用率。

uEMobilityLevel 指示访问网络切片实例的 UE 的移动性等级。

resourceSharingLevel 指示待分配给该网络切片实例的资源是否可以共享给

另一个或多个网络切片实例。

表 1：租户的切片 SLA 要求

切片 SLA 通常是由切片管理器基于网络切片的 KPI（如虚拟化资源利用率、网络及网络切片实例注册用户

数、5G 网络端到端时延、网络及网络切片实例上行/下行吞吐量等）进行监控和评估。这意味着切片管理器本

身就可以评估切片服务是否满足所约定的 SLA 要求。

此外，当无法保证切片 SLA 要求时，切片管理器还需要定位问题是由切片的哪个子域（如核心网、无线接

入网或者传输网）引起的。

除了端到端的 SLA 保障，5G 网络控制面也要开发相应的功能进行更加动态的、更细粒度切片 QoE 级别的

监控和管理。虽然对切片 QoE 具体的定义业界尚未达成明确的共识，但我们建议可以从对切片服务感受最直接

的最终用户（即 ASP）的角度来切入。总体上说，ASP 依赖大量的 QoE 需求来衡量感知的服务质量，这些需求

包括但不限于：

ASP 的网络服务区域；


每个业务的平均意见分（MOS）（即业务体验）；

用户业务 MOS 满足度百分比，如 90%的用户达到或超过规定的业务 MOS 要求。

为了获得平均的业务 MOS 和满足业务 MOS 的用户百分比，ASP 需要综合考虑单个用户业务 MOS 值与

主要网络属性（如上传/下载容量、抖动、允许的最大时延、网络可用性和专用业务特征等）之间的关系，并设

计相应的 MOS 业务模型。通常业务 MOS 是由一个或多个对用户体验影响最大的网络属性主导的，因此不同

行业应用的业务 MOS 结构会存在显著区别。比如，从游戏开发者/发布者的角度来看，不同种类的游戏切片的

的业务 MOS 设计也存在着明显差异。

云游戏的用户体验与用户所占用的带宽密切相关，用户数据速率上的限制通常会导致业务 MOS 分大幅下

降；

多人游戏通常对时延更佳敏感。传输延迟越低，业务 MOS 分越高；

除了低时延和高可靠性外，电子竞技在其业务 MOS 模型中需要重点考虑用户体验的一致性，以保证玩家

之间的公平竞争。

请注意 ASP 作为网络切片价值链中的应用提供方，他们最关心切片服务体验，因此应该能提供最准确地

QoE 评估。此外，在大多数实际情况下，ASP 也基于自己对业务逻辑的深刻理解，开发并广泛使用大量的的业

务 MOS 度量工具和方法。

我们认为上述 ASP 的 QoE 要求是切片用户的核心诉求，应作为切片 SLA 要求的参考基线。相应的，切片

QoE 要求和切片 QoE 统计（例如，平均业务 MOS）都是在切片 SLA 定义和管理中需要考虑的关键因素，应被

纳入未来的 SLA 保障框架中。

1.2 5G 切片与服务质量（QoS）

有一种观点认为，传统的 4G QoS 及其增强机制也可以满足 5G 用户的 QoE 要求，因此运营商不一定依赖

5G 切片技术来保障行业应用的用户体验。本节中，我们先回顾 4G 的 QoS 设计原理，并揭示其中一些基本设

计局限会导致 4G 的 QoS 不能有效的为共存的切片业务分配网络资源，以及适应切片业务的动态变化，从而导

致 5G 用户的 SLA 要求无法得到满足。


首先，4G 业务流通过配置的业务优先级调度网络资源（比如无线资源），高优先级的业务流比低优先级的

业务流拥有更多的网络资源调度机会，从而得到更多的保障。但是，业务优先级只是一个相对指标，4G QoS 设

计原则是：即使在严重的传输拥塞的情况下，也不会阻止低优先级的 QoS 流占用资源。比如在 VoLTE 业务进

行过程中，数据业务依然可以进行。换句话说，不同的 QoS 流之间共享无线资源，高优先级的流不能抢占低优

先级的流的无线资源。因此，RAN 难以预留足够的无线资源来实现高等级切片业务所需的 QoE。

其次，同一种通信业务在 4G 中会分配相同的业务优先级，进而调度同等数量的无线资源。但是，不同的切

片租户对同一种通信业务的保障要求是有差异的，而 4G 机制却无法相应的区别对待。例如，一个普通的 5G 商

户和一个高优先级的公共安全用户都部署了语音应用。在传统的 QoS 控制机制下，系统会为这两个语音应用分

配相同的 5G QoS 指示符（5G QoS Identifier，5QI），平等对待这两个语音应用。这就忽视了提供给公共安全

用户的业务应该得到更多的保障，尤其是在紧急情况和救灾场景中应急语音通信更应该作为最高优先级业务来

处理。

最后，业务优先级是在 QoS 流建立阶段分配的全局静态参数。在业务的整个生命周期中，QoS 优先级不

会被修改，也不会根据服务的用户和流量的地理差异调整。在服务的用户、应用程序或底层无线/传输/核心网发

生动态变化时，4G QoS 无法及时响应并进行 QoS 参数（比如业务优先级）调整，从而无法满足 ASP 的要求。

基于以上分析，我们认为 4G QoS 远远不能满足 5G 用户对服务保障的需求，5G 切片的 SLA 管理需要一

个全新的设计。

2 基于数据分析的切片 SLA 保障

基于对切片业务中用户 QoE 和 SLA 关键价值的理解，为保障切片业务的端到端交付，本章提出了基于用

户体验大数据分析的切片 SLA 保障架构。在这个框架中，ASP 生成准确的业务 MOS 值，连同业务 QoE 需求

一起提供给运营商。运营商基于丰富的业务体验要求和评估数据，采用先进的人工智能（Artificial

Intelligence，AI）和机器学习（Machine Learning，ML）技术来实现切片 SLA 的智能化保障。

本文所提出的切片 SLA 保障方案包含两个基础框架，即业务 MOS 模型训练框架和切片 SLA 保障框架，

分别在后面的小节中进行阐述。


2.1 业务 MOS 模型训练框架

图 2：业务 MOS 模型训练框架

如图 2 所示，业务的 MOS 模型（Service MOS Model，SMM）可以通过 TS 23.501 [3] 和 TS 23.288

[4] 中定义的网络数据分析功能（Network Data Analytics Function，NWDAF）对 ASP 的某个特定业务进行

训练得到。

首先，NWDAF 作为 5G 系统主要的数据采集点，接收并存储来自 ASP 或切片租户的业务 MOS 数据，以

及该业务对应的切片管理器和核心网提供的网络数据。其中切片管理器提供的操作、管理和维护（Operation,

Administration and Maintenance，OAM）数据包括 UE 级别的最小化路测（Minimization of Drive Test，

MDT）数据、网络功能（Network Function，NF）性能测量数据和网络级 KPI 数据。从 5G 核心网输入的数

据可以是 QoS 流级别、UE 级别甚至是业务级别的非 OAM 数据。

切片租户业务 MOS 值的引入可以辅助运营商直观、有效的监控切片运行质量，因此在切片管理/控制过程

中起着至关重要的作用。理想情况下，垂直行业/第三方感知的业务 MOS 需要与运营商的 QoE 拟合分析结果

高度一致，表明切片服务性能和运维成本之间达到了良好的平衡，从而实现切片服务提供商和用户之间的双赢。

有了大量的业务 MOS 和网络数据，NWDAF 就能够利用先进的 AI/ML 算法对给定业务的 SMM 进行训练

和建模。SMM 用以表征用户业务体验 MOS 值与切片网络中的 OAM 和 QoS 流数据之间的关系，使得运营商

基于网络管理和控制数据拟合用户的业务体验，可视化的监测切片运行质量，辅助切片配置更新和控制管理。

5G核心网

切片管理器

NWDAF

AMF 切片1

切片2PCF/SMF

PCF/SMF

应用服务提供商

业务MOS

数据采集业务MOS建模

QoS流数据

OAM数据

5G接入网


由于行业和切片用户的运作和业务模式存在很大差异，不同行业应用的 SMM 可能截然不同。因此每个切

片租户的 SMM 需要进行针对性的训练和验证，以捕捉影响切片服务质量的关键网络特征。在动态的商业环境

中，SMM 本身可能会随着时间的推移而变化，或者在不同的切片服务区域产生差异。因此，它需要通过切片租

户和网络不断提供的用户体验数据和网络管理/控制参数来训练和强化，以保证模型的泛化能力和长期的适用性。

2.2 切片 SLA 保障框架

虽然切片资源在服务创建阶段进行了很好的规划，但仅仅这些还不能保证切片服务在整个生命周期中始终

得到良好的保障。无线链路状况变化、业务负载地理上不对称和切片用户的动态分布等因素都可能导致切片 QoE

的波动。因此，只有在切片运行过程中对接入网、核心网和传输网等切片子域进行持续的监督和控制，才能有

效的保障 SLA。

由于 NFV/SDN 技术的广泛应用，5G 核心网和传输网资源通常通过虚拟化手段分配给特定切片服务，而且

这些资源在切片运行过程中也易于优化。然而，无线接入网通常以共享的形式进行分配无线频谱或物理资源块

PRB，是造成切片 SLA 控制的主要瓶颈。当很多切片运行在运营商的同一个频谱上，很少有行业客户能独享所

有频谱资源。在不影响其他切片的前提下，分配适量的无线频谱或调度 PRB 以满足特定切片的 SLA 是极具挑

战性的开放课题。

本章中我们提出切片 SLA 保障的两个突出问题，并给出了相应的解决方案，即通过有效的切片用户体验数

据分析，来优化切片资源配置以及切片空口资源调度。

2.2.1 切片 SLA 保障的两大问题

问题一：切片管理器如何更新切片资源配置


图 3：基于 SLA 要求的切片初始配置

如图 3 所示，假设网络中有一个签署了 SLA 的切片（即为现有切片）正在服务中，现在出现了一个新建切

片需求，为了让运营商正确地设计和发起该切片服务，新建切片的 ASP 需要向切片管理器提供一套租户 SLA 要

求（如表 1 所定义）。并由运营商的切片管理器评估、确认新建切片的上线不能影响现有切片的 SLA 保障。通

过解析 SLA 要求，切片管理器得以了解满足这些特定要求所需的网络功能和每个切片子域（即 RAN、CN 和

TN）的资源配置，并将资源配置映射到相应的 5G 基础设施上。目前 3GPP SA5 工作组负责切片管理器相关的

接口和流程定义。

切片管理器通常给新建切片配置资源范围通常比较大，例如给 RAN 子域分配资源范围为【15%~70%】。

如图 4 所示，在新建切片创建阶段，切片管理器为新切片的 RAN 子域初始配置了保证切片无线资源

（Guaranteed Slice Radio Resource，GSRR）和最大切片无线资源（Maximum Slice Radio Resource，MSRR），

注意 GSRR 以及 MSRR 与每 QoS 流的保证流比特率（Guaranteed Flow Bit Rate，GFBR）和最大流比特率

（Maximum Flow Bit Rate，MFBR）类似。

说明：

GSRR 表示给新建切片保证的无线资源，即如果新建切片需要 GSRR 以内的无线资源，一定可以得到保障；

而 MSRR 则对该切片能消耗的无线资源设置上限，以避免过多的无线资源消耗。因此，该问题的关键是要得出

合理的 GSRR 和 MSRR 来保持整体切片 SLA 要求，同时避免在运行期间切片 QoE 受到影响。

接入网配置核心网配置

5G核心网

切片管理器

NWDAF

AMF 新建切片

现有切片PCF/SMF

PCF/SMF


5G接入网

租户SLA要求

切片资源-现有切片A

> GSRR： 10%> MSRR： 50%

-新建切片B> GSRR： 15%> MSRR： 70%


通常情况下，初始资源配置是运营商从已部署的同类业务和新业务试点阶段评估获取的，因此可能不能完

全满足 SLA 要求。理想情况下切片管理器在整个切片生命周期中不断去调整切片配置。然而，目前还不清楚切

片管理器如何有效的更新切片资源配置来保障用户的业务体验。

问题二：RAN 如何调度合适的无线资源以精确满足新建切片的 QoE 要求

图 4：切片 QoE 要求的生成与传递

图 4 展示了行业用户向切片服务输入业务体验要求的过程。ASP 首先向核心网提供新建切片的 QoE 要求。

这个 QoE 信息与图 3 所示的 SLA 要求相互补充，帮助运营商管理该新建切片。

问题在于切片网络，尤其是 RAN 子域，如何在配置的资源范围[GSRR, MSRR]内合理地调度以满足用户体

验。对于传统的无线资源调度器来说，这非常具有挑战性，因为 RAN 不知道新建切片的 QoE 满足情况（即用

户体验是未满足切片 QoE 要求、超额满足 QoE 要求还是恰好满足 QoE 要求），由此也无法判断无线资源调度

对于切片 QoE 的影响，而这恰恰就是基于用户体验数据分析的 SLA 保障方案可以切入的地方。

5G核心网

切片管理器

NWDAF

AMF 新建切片

现有切片PCF/SMF

PCF/SMF


5G接入网


> GSRR： 10%> MSRR： 50%

-新建切片B> GSRR： 15%> MSRR： 70%

新建切片QoE要求


2.2.2 问题一的解决方案：切片 QoE 驱动的切片资源配置更新

图 5：切片管理器受切片 QoE 驱动进行切片资源配置更新

如 2.1 和 3.2.1 节所述，在切片创建阶段之后，切片管理器还需要持续评估运行态中的切片的 SLA 满足情

况。在这个过程中，NWDAF 生成的切片 QoE 数据分析结果为切片管理器提供了非常宝贵的用户体验信息，并

作为切片管理器后续更新、调整切片资源配置的重要依据。

图 5 所示的样例中，切片管理器根据推断的 SLA 满足情况，不时更新 GSRR 和 MSRR 配置参数给 RAN 子

域, 并下发刷新的 CN 资源配置到切片控制面。这样，用户体验分析数据被有机的结合到切片服务管理中，显著

提高资源管理的效率，从而达到切片服务成本与性能之间的良好平衡。

目前 3GPP 已达成共识由切片管理器负责切片 SLA 评估，NWDAF 向切片管理器提供切片 QoE 分析结果。

切片管理器更新切片资源配置的标准将在 Rel-16 中定义。

接入网配置更新

核心网配置更新

5G核心网

切片管理器

NWDAF

AMF 新建切片

现有切片PCF/SMF

PCF/SMF


5G接入网

资源更新-现有切片A

> GSRR： 10%> MSRR： 50%

-新建切片B> GSRR： 15% -> 20% > MSRR：70% -> 80%

新建切片QoE


2.2.3 问题二的解决方案：切片 QoE 驱动的 RAN 资源调度

图 6：切片 QoE 驱动的 RAN 资源调度

在本节中，我们建议在切片运行阶段通过实时切片 QoE 分析来辅助新建切片的无线资源调度。如图 5 所

示，新建切片 QoE 信息包括以下几种来源：

ASP 提供的新建切片的 QoE 要求；

NWDAF 计算的新建切片的运行态 QoE。

为了更好地理解后者的性质，我们先要了解运行态 QoE 是如何生成的。基于 3.1 节中经过训练的 SMM，

NWDAF 根据 OAM 和 QoS 流数据来拟合新建切片的用户业务 MOS 值，进而计算出切片在每个服务区域和时

间窗内的切片级 QoE。在数据拟合的过程中，运行态切片 QoE 应与 ASP 的业务 MOS 输入进行仔细校准，从

而可靠反映切片用户对服务质量的真实感知。

基于新建切片 QoE 要求和运行态 QoE 拟合结果，切片控制面的功能网元可以评估用户 QoE 的满足情况。

当检测到用户体验未满足或超额满足切片 QoE 要求时，负责 QoE 分析的控制面功能网元会向切片管理器发出

告警，驱动切片管理器基于 QoE、SLA 和网络 KPI 等数据进一步分析，定位导致服务质量问题的相关子域。

如果问题被诊断为出现在 RAN 子域，则相关的切片 QoE 满足情况信息将通过切片管理器或者直接由切片

控制面传递到 RAN 调度器，以便 RAN 调度器相应地调整切片使用的无线资源。如果检测到用户体验远远超过

切片 QoE 要求，则 RAN 调度器可以在初始配置的 GSRR 和 MSRR 范围内减少该切片的无线资源调度；反之

5G核心网

切片管理器

NWDAF

AMF 新建切片

现有切片PCF/SMF

PCF/SMF


5G接入网


> GSRR： 10%> MSRR： 50%

-新建切片B > GSRR： 15%> MSRR： 70%

新建切片QoE要求

MDAS

3b.新建切片QoE 满足情况信息

3a.新建切片QoE满足情况信息

2.问题子域：接入网 1.新建切片QoE

切片QoE评估业务MOS建模


RAN 调度器将酌情增加无线资源调度。切片 QoE 满足度可以与对应的地理位置信息结合起来，帮助运营商在

更细粒度的区域内（例如，切片服务区域的少数小区内）优化网络资源，从而在整个服务区域内保持一致的切

片 SLA 保障规格。

上述基于用户体验数据分析的切片资源配置和调度机制，对 5G 产业界是一个全新的开放课题，需要在后

续的标准研究中（如 3GPP Rel-17 阶段）进一步挖掘和探索。

3 切片服务保障带来的新商业机会

借助用户体验数据分析和网络智能，切片 SLA 保障方案将给网络运营商和切片租户带来前所未有的商业机

会。

对于运营商，严格的切片 SLA 管理使得 5G 网络在服务大量行业应用的同时精准地控制单个切片的服务质

量。高效的 SLA 管理在使能切片全自动化的同时，也降低了切片的运营成本。由此，运营商将有能力向更多的

垂直行业提供定制化的带宽、时延、覆盖和移动性能力的 5G 连接服务，创造出巨大的潜在市场。

切片租户同样可以从 SLA 保障中受益。得益于切片 SLA 保障架构，万亿数量级的传感器、机器人、生产线

和控制中心的数字化互联将可能成为现实，5G 切片提供的确定性网络服务将给数字化转型中的行业用户的日常

经营和管理带来颠覆性变化。切片使能的信息共享规模将是空前的，这会帮助各个行业的切片租户简化工作流

程，并且在现有和新兴市场创造出额外的商业价值。

服务质量管理和清晰的 SLA 规范也可以为运营商（切片服务提供商）和 ASP（切片租户）之间提供一个协

商服务价格和保障等级的平台。例如，运营商可以设计包含多种 SLA 条款的灵活的合同框架，每个条款都附带

相应的服务收费。这样，切片租户可以在高价格范围内享受优质的服务质量，而在需要的时候以更低的成本回

退到次一级的服务等级。


4 切片保障的标准产业策略

3GPP 是制定 5G 标准的主要标准开发组织（SDO），并于 2019 年 6 月冻结了其首个支持切片的版本，即

Rel-15 版本。3GPP SA2 工作组主要负责网络切片架构的定义，在 Rel-15 中完成了支持切片建立、切片网元

选择和切片准入的基本架构、网络功能和流程定义。SA5 工作组负责切片管理和编排，制定一整套针对切片资

源模型、KPI 定义、管理接口和服务以及部署过程的 Rel-15 规范。RAN3 和 SA3 工作组则从 RAN 和安全的角

度支持切片。

Rel-15 为第一波 5G 部署和网络切片业务商用奠定了坚实的基础。Rel-15 也是一套面向未来的标准，为后

续版本继续开发诸如切片 SLA 保障等 5G 高级特性留下了足够的空间。实际上，Rel-15 中引入了一个名为

NWDAF [5]的 5G 数据引擎的概念。它是数据驱动的切片管理自动化和 SLA 管理的标准基础，目前成为的 Rel-

16 标准的关注焦点。

早在 2018 年 3 月 SA2 工作组就启动了 NWDAF 课题的正式工作立项 [4]，标准化数据驱动的 SLA 优化

所需的 5G 接口和功能。这项课题自立项以来取得了很大进展，并成功触发了 SA5 和 RAN3 工作组的相关工

作。我们希望 3GPP 从 Rel-16 版本开始，逐步构建 SLA 保障的标准能力，并对相关工作组的分工、协同提出

以下建议。

SA2 工作组可以聚焦于 SLA 数据分析和控制面创新领域，如：

端到端用户业务体验分析驱动的 QoE 治理架构；

数据采集与整合、业务模型开发等 NWDAF 特性；

支持切片 QoE 的生成和下发到无线接入网、核心网和切片管理器/编排器的能力；

用于适配切片策略（包括但不限于用户准入、调度资源分配等）以保障切片 QoE 的高级控制

面功能。

SA5 工作组可以利用业务数据分析进行切片管理优化，包括：

支持与 NWDAF 进行 OAM 数据交互以及切片 SLA 监控；

基于 QoE 分析得出切片 SLA 满足情况的长期趋势，并相应地调整切片资源配置的能力。

RAN3 工作组可以通过以下方式改进切片资源分配：

支持从 NWDAF 获取 QoE 分析；


支持基于切片管理配置和控制面 QoE 分析结果进行切片资源在 RAN 侧的合理隔离，以更好

地平衡 SLA/QoE 保障与运行资源共享效率。

值得一提的是，3GPP 和其他 SDO 所规定的接口、协议和网络功能仅为数据驱动的 SLA 保障提供了标准

支持，如果要将保障业务体验的切片服务变成现实，还需要 5G 切片生态系统的所有利益相关方的共同努力。

另外，切片 QoE 要求和业务 MOS 模型是因行业甚至是因用户而异的，试图获取一个跨行业适用的切片服务管

理控制方案可能是不现实的。因此，我们建议先从对切片 SLA 保障有强烈需求的少数行业应用场景入手，分阶

段的研究和发展切片部署中的 SLA 保障手段。

在初始阶段，切片服务保障需要基本的标准支持，将相关的服务/网络数据分析引入到 SLA 控制环节中，并

以此驱动切片管理器/控制器的决策。在这个阶段需要识别出的关键 SLA 保障场景和对应的利益相关方（如垂

直行业/第三方、电信厂商、运营商等），并在各利益相关方之间建立紧密的产业合作伙伴关系，共同开发数据

分析方法和业务 MOS 模型，制定 SLA 参考架构和管理方案，并孵化试点项目来验证其在特定切片业务中的效

果。为了实现切片服务保障，需要加强网络切片的 AN、TN 和 CN 子域和管理面，以产生 SLA 保障所需的数据

分析，并开发有效的度量工具对 SLA 进行准确的评估。通过这些方面的探索，逐步识别出 SLA 技术和标准化发

展中存在的差距，提升行业在端到端网络切片自动化部署方面的能力。

随着 SLA 保障的网络切片在越来越多的行业中成功的应用，可以考虑从切片产业推进初始阶段进入一个更

高级的发展阶段。基于初始阶段的成果，我们可以总结有助于改善 SLA 参考架构的共同属性，开发 SLA 保障的

通用实现方法和工具，支撑 5G 切片在更广泛的行业和更大的客户基础上的应用。在这个阶段，产业发展的重

点将从技术/应用转向全面的切片商业化。通过开发使能 SLA 的商业模式和认证体制让切片业务不再是存在于

个别行业的孤立案例，而作为 5G 原生服务延伸到各行各业。

5 结论

在 5G 时代，我们期望基于网络切片向移动用户和垂直行业提供具有超高带宽、超低时延、海量连接等能

力的 5G 定制服务。SLA 作为切片服务提供商（如运营商）和切片用户（如垂直行业）之间的业务保障协议，

将在 5G 行业应用拓展和商业化中发挥关键作用。


本文作者从切片用户的角度阐述了垂直行业对切片 SLA 保障的迫切需求，并分析了 4G QoS 在资源预留、

自适应优化和在满足 SLA 要求方面存在的局限。继而提出了一种通用的、基于用户体验数据分析的 SLA 管理体

系，为切片服务保障提供一个参考框架。该方案采用由用户应用数据训练的业务 MOS 模型以满足切片 QoE 要

求，并利用人工智能算法优化切片资源管理和端到端切片配置，帮助运营商在共享的 5G 基础设施上部署大量

切片业务的同时，保障每个切片用户所期望的服务质量。SLA 保障的开发是影响移动用户和垂直行业采用 5G

切片的关键，并给现有市场和新兴市场带来了新的商业机会。通过首次对切片业务保障结合数据分析的探索，

我们希望提升业界对这个重要领域的认识，并呼吁各方采取开放合作的态度，将 5G 切片从技术开发阶段推向

业务自动化和商业化。我们的倡议具体来说包括：

3GPP 作为 5G 切片标准制定的核心组织，继续提供支持 SLA 保障的标准，明确相关的 5G 网络接口

和协议，为收集 ASP、切片管理器和控制面数据、分析数据并反馈数据分析结果提供便利。长远来看，

3GPP 也可能需要与 BBF 和其他标准组织在端到端切片数据交换上进行合作。

成立原型验证、测试床等形式的 SLA 保障产业项目，快速验证、迭代切片服务保障技术和解决方案，

识别切片管理/控制的关键需求并牵引进一步的标准技术研究。

促进电信运营商和垂直行业之间的跨行业合作，联合制定切片服务保障的参考架构和针对行业/用户

特定的业务 MOS 结构和模型，不断加强和巩固 SLA 保障框架。

通过合理的 SLA 开发和保障，孵化新的商业机会和运营模式，促进 5G 切片的早日商用。

6 术语

缩略语全称定义

5QI 5G QoS Identifier 5G QoS 指示符

AI Artificial Intelligence 人工智能

AN Access Network 接入网

CN Core Network 核心网



ASP Application Service Provider 应用服务提供商

IoT Internet of Things 物联网

mMTC Massive Machine Type

Communication

海量物联网通信

SDN Software-Defined Networking 软件定义网络

SDO Standard Development

Organization

标准开发组织

SLA Service Level Agreement 服务保障等级协议

SLR Service Level Requirement 服务保障等级要求

Service MOS Service Mean Opinion Score 业务平均意见分

QoS Quality of Service 服务质量

QoE Quality of Experience 体验质量

BBF Broadband Forum 宽带论坛

NAAS Network as a Service 网络即服务

NS Network Slice 网络切片

TN Transmission Network 传输网

SMM Service MOS Model 业务 MOS 模型

NWDAF Network Data Analytics Function 网络数据分析功能

KPI Key Performance Indicator 关键性能指标

NSSF Network Slice Selection Function 网络切片选择功能

OAM Operation, Administration and

Maintenance

操作、管理和维护

GSRR Guaranteed Slice Radio Resource 保证切片无线资源

MSRR Maximum Slice Radio Resource 最大切片无线资源

MDT Minimization of Drive Test 最小化路测



RAN Radio Access Network 无线接入网

PRB Physical Resource Block 物理资源块

PoC Proof of Concept 原型验证

7 参考文献

[1]. 3GPP TS 28.801: "Study on management and orchestration of network slicing for next

generation network".

[2]. China Mobile Communications Corporation, Huawei Technologies Co., Ltd., Deutsche

Telekom AG, Volkswagen (2017). "5G Service-Guaranteed Network Slicing White

Paper".

[3]. 3GPP TS 23.501: "System Architecture for the 5G System; Stage 2".

[4]. 3GPP TS 23.288: "Architecture enhancements for 5G System (5GS) to support network

data analytics services ".

[5]. 3GPP TS 28.541: "Management and orchestration of 5G networks; Network Resource

Model (NRM); Stage 2 and stage 3".


参编单位

中国移动研究院有限公司

中国电力科学研究院有限公司

数字王国集团有限公司

华为技术有限公司

腾讯

意大利电信

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