PHY Processing Impairments ~ Wireless Signal Impairments¶

本部分主要论述了Slingshot为什么能够做到“无状态”迁移

核心洞察：处理中断等同于信号衰减

Slingshot的设计基于一个重要观察：在弹性事件中发生的短期PHY处理中断（例如丢失前一个TTI计算的软状态，或丢弃部分前传数据包），其影响与常规的无线信号质量变差极其相似

由于蜂窝网络本身就具备处理不良信号质量的天然能力，Slingshot巧妙地利用了这一点来在短暂中断期间维持网络连接

极低的发生概率与无状态迁移的可行性

无线网络由于其共享和不可靠的物理特性，UE（用户设备）天然会经历性能波动，哪怕是静止且视线良好的5G UE也可能经历高达4倍的吞吐量变化

相比之下，弹性事件引发的PHY中断概率微乎其微：假设每周进行一次计划内迁移，仅会影响约 \(10^{-9}\) 比例的TTI，这远低于超可靠网络允许的0.1%正常解码失败率

因此，Slingshot完全可以在两个PHY进程间迁移而不转移任何状态，且依然能满足10毫秒的可用性目标

基于TTI（传输时间间隔）边界的精确迁移

PHY层是以TTI（在其实验设置中为500微秒）为粒度来执行工作和处理请求的:

Slingshot被设计为仅在严格的TTI边界进行PHY迁移（例如，主PHY处理 0 到 \(i\) 的TTI，备用PHY处理 \(i\) 之后的TTI）

这种设计彻底免去了在迁移过程中传输任何TTI内部中间状态（如解码前的解调数据）的需要

安全丢弃跨TTI的软状态（以上行链路为例）

PHY仅维护跨越少数几个TTI的短期“软状态”，而长期“硬状态”均由vRAN的更高层维护

文章具体列举了两种可以安全丢弃的跨TTI软状态：

平均信噪比（SNR）：
- def: PHY维护UE的移动平均SNR来检测断连
- 迁移时忽略此状态会导致目标PHY在滤波器重新收敛前（约25毫秒）使用陈旧或默认的SNR值
- 这是可以接受的，因为它与无线信道自身产生的信号损伤表现一致
重传缓冲区（HARQ）：
- def: 现代RAN使用软合并重传机制（如5G的HARQ），PHY会保留最近未能解码的传输数据长达数个TTI
- Slingshot在迁移时会忽略HARQ缓冲区
  - 这虽然会导致目标PHY的前向纠错解码失败并在RAN更高层触发重传，但这与正常的PHY操作毫无二致
  - 因为商业网络本就允许一定比例的残余块错误率（如0.5-2%或0.1%）