摘要：端到端切片5G网络进一步提高了网络传输速度，减少了网络延迟，成为推广云游戏服务的重要因素。云游戏网络切片的整体管理需要根据云游戏行业的实际特点进行深入研究。对于云游戏应用领域的特点，构建云游戏业务切片生命周期管理结构，重点分析生命周期管理中的切片准备、部署和运维部分，讨论当前云游戏切片的购买方法和关键部署，整合工作实践，解决切片开启过程中的工作问题，最后提出业务监控和报警管理过程中容易遇到的问题和解决方案。

前 言

随着5G网络商业化进程的不断推进，带宽更大、延迟更低、覆盖面更广的网络服务将成为用户使用5G网络最直观的体验。5G网络新增网络切片，支持5G网络端到端切片，进一步提高传输速度，减少网络延迟，成为云游戏体验升级的核心技术，特别是移动终端侧云游戏体验，5G切片技术带来了巨大的上升空间。

云游戏网络切片的整体管理需要根据云游戏领域的实际特点进行深入研究。本文针对云游戏应用领域的特点，建立了云游戏业务切片生命周期管理结构，科学实现了从切片准备、部署、运维到退出的全闭环，并提出了各阶段工作实践问题的兼容计划，符合云游戏行业的切片实践步骤。

云游戏应以云计算为核心，游戏在服务端运行，渲染后的游戏画面压缩，然后根据网络传输给客户。玩家登录云游戏平台，选择感兴趣的游戏，即点即玩。玩家需要组装基本的视频解压软件和可靠稳定的网络，而不需要有丰富的图形计算和数据处理能力的终端。

在游戏高峰期和网络堵塞期，很容易导致玩家卡屏和断线。运营商可以通过提供QOS加速和游戏切片服务来保证VIP级游戏。

云游戏对网络切片的要求主要包括：

a）低延迟要求:在同样的前提下，上升命令的延迟越少，击败对手或设备的机会就越大。下降帧延迟越少，终端图片和云界面越近，用户体验越好，误操作越低。

b）大带宽要求：云游戏尺寸、图像质量、流畅性规定高于普通游戏，优秀的云游戏图像质量至少需要1080P高分辨率，每帧图片实时渲染，每秒显示在显示器上，取决于云游戏体验，导致云游戏用户对网络速度的终极要求。

c）广泛的连接要求：智能终端设备数量庞大，游戏业务本身对数据流持续非常敏感。机器的空口连接延迟会降低用户的感觉，因此需要网络随时快速连接许多终端。

因此，当5G切片完成云游戏领域的保证时，合理的网络需求安排和创新管理是最关键的因素，下面将进行深入的讨论。

2.1  切片生命周期管理介绍介绍

网络切片是一种逻辑专用网络，具有特殊的网络实力和端到端。为了实现网络切片的管理，5G网络增加了网络切片的管理功能，包括通信服务管理功能（Communication Service Management Function，CSMF）、网络切片管理功能（Network Slice Management Function，NSMF）网络切片子网管理功能（Network Slice Subnet Management Function，NSSMF）。其中，NSMF支持和无线、传输和核心网络各专业行业的网络切片网络管理功能，NSSMF配合完成端到端网络切片的生命周期管理。其中，NSMF支持和无线、传输和核心网络各专业行业的网络切片网络管理功能，NSSMF配合完成端到端网络切片的生命周期管理。网络切片管理的整体结构如图1所示。

图1 网络切片管理架构

从云游戏的网络需求来看，适用于云游戏业务的网络切片生命周期管理系统必须满足业务延迟低、带宽大的要求，可根据业务动态管理，可根据玩家需要随时购买游戏切片服务。为了满足云游戏网络保障的必要性，将云游戏切片生命周期管理分为准备、部署、运维和退出四个逻辑环节，如图2所示。

 图2 网络切片生命周期管理系统

a）准备：主要关注玩家和业务侧的要求，定义切片网络的性能和连接关系，根据计划部署的云游戏的业务特点和复杂性，评估网络切片的要求，规划切片的容量和类别，设计和上传网络切片模板，包括切片定制所需的网络功能SLA（Service Level Agreement）为切片网络环境做好准备，包括带宽、延迟、连续、单独等。

b）部署:分配和配备所有需要的资源，建立 NSI （Network Slice Instance），部署和配备云游戏所需的功能，以及云游戏业务切片的连接检测。

b）部署:分配和配备所有需要的资源，建立 NSI （Network Slice Instance），部署和配备云游戏所需的功能，以及云游戏业务切片的连接和测试。在此过程中，一个切片模板可以根据业务需要生成多个切片案例。

c）操作维护：操作阶段可分为指配操作和监督操作。指配操作包括激活、更改和激活NSI。监管操作还包括NSI状态监控、数据报告(如KPI检测)和资源容量规划。切片在运维环节处于动态管理环节，运营商可根据切片的动态监控结果和项目需要进行相应的对策调整。

d）退服：根据业务实际情况，可退服NSI中非共享部分，并从共享部分中删除NSI的具体设备。退出阶段后，NSI停止并不再存在。

本文将详细讨论云游戏切片生命周期管理的前三个阶段，为云游戏切片业务的生命周期管理提供参考。

2.2  切片准备阶段

切片准备阶段包括网络需求评估、网络切片模板设计和上传、切片采购、网络环境准备等。以下将介绍重要环节和一些社会经验。

2.2.1  网络需求评估

网络需求评估是切片准备阶段的重要工作。准确的网络需求评估可以有效地把握用户网络需求的痛点，为确保后续的用户体验奠定坚实的基础。

a）延迟:从云游戏的最佳体验来看，游戏云渲染一般是60FPS（Frames Per Second）导出，即帧间距为16ms；命令键入后，手机第三帧显示输出感觉最好，即最佳终端显示输出感觉必须为32~48ms；延迟越短越好，分档时间间隔为8ms。从云游戏流程(如图3所示)来看，操作输入触摸屏的平均取样时间为3~8ms，游戏逻辑解决时间为1ms。命令发送到云后，云渲染时间平均为8ms，界面编号时间为4~5ms。界面发送到终端后，终端解码必须为5ms，平均屏幕导出需要8ms，最佳体验显示时间为48ms。综上所述，屏幕导出间距(8ms) 终端最好显示输出(32~48ms)=触摸屏取样延迟(8ms) 5G RTT（Round-Trip Time） 渲染(8ms)渲染 编码(5ms) 解码(5ms)，可得，5G RTT=小包延迟上涨 下滑帧延迟=30ms，即14ms<5G RTT≤30 ms。

图3 云游戏流程

b）带宽：以1080P分辨率为例，如果传输图像为24位深照片，则每个像素必须用三个字节表示，在不缩小的前提下，带宽为1 920×1 080×3×60FPS=356MB//s。如果将渲染后的游戏画面压缩并根据网络传输给客户，则必须将带宽上下为35MB/s。如果将渲染后的游戏画面压缩并根据网络传输给客户，则必须将带宽上下为35MB/s。

c）类别：由于云游戏用户随时感受到业务要求，运营商必须完成5G网络的广泛覆盖，并打开5G切片功能。

2.2.2  切片设计工艺

根据上述步骤，云游戏业务的各种要求主要包括业务定义（许多游戏业务的受众，以及网络性能和SLA规定的受众），以及业务所需的带宽、延迟、连续性和独立性。

然后，在需求的前提下，选择合适的基本切片类型，例如，把eMBB（Enhanced Mobile Broadband）、mMTC（Massive Machine Type of Communication）、uRLLC（Ultra-reliable and Low Latency Communications）根据要求混合配置三种网络，制作切片基线模板。

最后，导出制作的切片模板通常包括四个部分：系统组成、资源、操作策略和规划数据。

2.2.3  切片购买步骤

云游戏网络切片属于B2B2C切片，首先要求客户购买定向流量包(流量包给流量、云游戏时间、游戏礼品包等)，运营商侧升级客户签约信息，并发送URSP（UE Route Selection Policy）给用户。

随后，游戏制造商从运营商那里购买游戏加速切片，切片操作平台将租户的要求转换为网络设备，实例化租户的切片，并分发切片标志。

最后，当APP在客户游戏中购买游戏加速服务时，游戏APP将客户需求传达给切片操作平台，运营商更新客户签名信息，并将URSP发送给用户。客户实现了云游戏切片加速服务的购买，整体购买步骤如图4所示。

 图4 云游戏切片购买步骤

2.3  部署开启环节

本节详细介绍了各专业协同和电联协同在开放阶段容易出现的问题。

2.3.1  切片开启步骤

根据社会经验，网络切片的资源评估、参数规划和编辑布局必须无线、承载、核心网络合作，但在实践中，由于专业中间合作和参数连接不完善，切片建立失败，导致切片业务异常运行，切片订单维修。

解决这一问题的关键是在无线、承重和关键三个领域进行网络资源评估后，改进综合评估阶段。因此，整合三个领域的评估结果，明确是否可以执行切片订单；在三个领域规划切片参数后，改进规划审批阶段，确保三个领域参数的所有规划都进行；在三个领域切片配备编辑和部署后，业务测试环节得到改进，切片业务能否正常运行。在改进了这三个环节后，切片开启的工作内容如图5所示，切片订单的错误率将大大降低。

 图5 切片打开工作内容

2.3.2  过网切片部署

由于云游戏用户随时随地都能感受到业务要求，全网需要打开5G切片，中国联通部分5G基站需要与中国电信资源共享，因此必须在中国电信共享站打开基于网络切片。共享基站侧过网切片标志的配置值应与非共享基站及其5GC核心网侧配置值一致。

当新增云游戏全网通用切片时，中国电信承建的5G 在SA共享基站上需要相关投影的VLAN VLAN配置ID 53；在中国联通承建的5G VLANN需要在SA基站上相关投影 VLAN配置ID 843。当基站侧增加切片ID时，双方应同步进行VLAN ID配置。当基站侧增加切片ID时，双方应同步进行VLAN ID配置。这个切片ID需要连接到中国联通2B 核心网元，如AMF。

2.3.3  配置切片参数

根据云游戏切片网络需求评估结论，为云游戏配备5QI=8的2B网络切片，无线、传输、关键侧配备如图6所示。

图6 云游戏切片网络参数配置

a）无线侧：基站应配备云游戏切片ID。

b）传输侧：云游戏切片可重复使用大网DNN（Data Network Name），传送侧不需要新配备。

c）关键侧：UDM（Unified Data Management）、AMF（Access and Mobility Management Function）、SMF（Session Management function）、UPF（User Port Function）网元需要增加云游戏切片ID及其局数据配置，UDM需要增加签名模板。

2.4  切片操作环节

切片操作和维护包括切片业务监控和切片报警管理，涉及朝北系统OSS/CSMF的操作，标明NSMF按要求收集和报告相应数据。

2.4  切片操作环节

切片操作和维护包括切片业务监控和切片报警管理，涉及朝北系统OSS/CSMF的操作，表示NSMF按要求收集和报告相应数据。操作中参数配置的关键是值得注意的问题。

2.4.1  切片业务监控

监控云游戏切片业务时，首先要建立测量任务，标记NSMF 能源数据采集按规定进行。参数说明见表1所示。根据社会经验，以下参数容易漏配或失衡，需要重点关注。

表1 建立测量任务参数说明书

a）IOCInstancelist参数不是首选。当参数非空时，目录长度不大于20，切片S-NSSAI格式合理，否则测量任务建立失败；如果measurementcategorylist为空，默认返回所有KPI观测数据。

b）目前，granularityPeriod和reporingPeriod的值固定为15min，不支持自定收集周期和报告周期。

c）systemId，需要和在N 在Restuniversaldriver中建立的平台连接管理系统类型的连接案例的系统名称保持一致，否则systemid失效，导致测量任务建立失败。

d）同一systemid建立的检测任务不得超过20项，目前不支持建立20项以上的检测任务。

2.4.2  切片报警管理

在管理云游戏切片报警时，首先要确定报警数据。

参数说明见表2所示。根据社会经验，以下参数容易漏配或失衡，需要重点关注。

表2 定阅报警参数说明

 a）浏览接口必须有相应的权限，该插口为同步插口。定阅成功后，NSMF会向朝北系统报告定阅时间后的报警信息。

b）filter参数不是首选。当参数不是空的时候，目录的长度不大于20，切片S-NSSAI的格式是合适合理的，否则阅读失败。

c）systemid配置需要按照建立测量任务后的标准进行，否则固定阅读失败。

本文从云游戏业务分析入手，分析了云游戏业务对网络的需求，探讨了云游戏领域切片生命期的形式和管理方法。其中，重点分析了生命周期管理中的切片准备、部署和操作维护，讨论了云游戏切片的购买方法和布局重点，整合了工作实践，提出了切片开启过程中的工作问题解决方案。最后，提出了云游戏切片操作维护过程中操作过程中容易遇到的问题和解决方案。云游戏5G网络切片生命周期管理的研究对5G网络与云游戏应用领域的全面兼容具有指导意义，有利于云游戏领域5G网络切片自动化管理和业务适应的全面改进。

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作者简介

曾伟，高级工程师，硕士，专业从事移动通信网络的规划和优化； 高级工程师、医生徐国平专门从事网络维护和移动通信系统数字信号处理； 范军，工程师，硕士，专业从事移动通信网络的规划和优化。