如何完成端到端的5G網(wǎng)絡(luò)切片呢?

實際的5G網(wǎng)絡(luò)部署中是怎么做的呢？

1）5G無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)：NFV

目前4G網(wǎng)絡(luò)中主要終端設(shè)備是手機，網(wǎng)絡(luò)中的無線接入網(wǎng)部分（包括數(shù)字單元（DU）和射頻單元（RU））和核心網(wǎng)部分都采用設(shè)備商提供的專用設(shè)備。

如下圖：

為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV，Network Function Virtualization）是先決條件。本質(zhì)上講，所謂NFV，就是將網(wǎng)絡(luò)中的專用設(shè)備的軟硬件功能（比如核心網(wǎng)中的MME, S/P-GW和PCRF，無線接入網(wǎng)中的數(shù)字單元DU等）轉(zhuǎn)移到虛擬主機（VMs，Virtual Machines）上。這些虛擬主機是基于行業(yè)標準的商用服務(wù)器，它們是COTS商用現(xiàn)成產(chǎn)品，低成本且安裝簡便。 簡單的說，就是用基于行業(yè)標準的服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，來取代網(wǎng)絡(luò)中的專用的網(wǎng)元設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過功能虛擬化后，無線接入網(wǎng)部分叫邊緣云（Edge Cloud），而核心網(wǎng)部分叫核心云（Core Cloud）。邊緣云中的VMs和核心云中的VMs，通過SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）互聯(lián)互通。

這樣，網(wǎng)絡(luò)采用NFV和SDN后，執(zhí)行切片就非常容易了，像切面包一樣水平將網(wǎng)絡(luò)“切”成多個虛擬子網(wǎng)絡(luò)（片）就可以了。

如上圖所示，針對不同的應(yīng)用場景，網(wǎng)絡(luò)被“切”成4“片”：

高清視頻切片：原來網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字單元（DU）和部分核心網(wǎng)功能被虛擬化后，加上存儲服務(wù)器，統(tǒng)一放入邊緣云。而部分被虛擬化的核心網(wǎng)功能放入核心云。

手機切片：原網(wǎng)絡(luò)無線接入部分的數(shù)字單元（DU）被虛擬化后，放入邊緣云。而原網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)功能，包括IMS，被虛擬化后放入核心云。

海量物聯(lián)網(wǎng)切片：由于大部分傳感器都是靜止不動的，并不需要移動性管理，在這一切片里，核心云的任務(wù)相對輕松簡單。

任務(wù)關(guān)鍵性物聯(lián)網(wǎng)切片：由于對時延要求很高，為了最小化端到端時延，原網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)功能和相關(guān)服務(wù)器均下沉到邊緣云。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是這樣的：

當然，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)并不僅限于這幾類切片，它是靈活的，運營商可以隨心所欲的根據(jù)應(yīng)用場景定制自己的虛擬網(wǎng)絡(luò)。

2）邊緣云與核心云的連接： IP/MPLS-SDN

5G切片網(wǎng)絡(luò)通過SDN連接邊緣云和核心云里的VMs。核心云里有虛擬化的服務(wù)器，服務(wù)器的Hypervisor里運行著內(nèi)置的vRouter/vSwitch，SDN控制器負責在虛擬服務(wù)器與DC G/W路由器之間創(chuàng)建SDN tunnels，隨后，SDN控制器執(zhí)行SDN tunnels和MPLS L3 VPN之間的映射，從而建立核心云與邊緣云之間的連接。

3）邊緣云與基站射頻單元的網(wǎng)絡(luò)切片

現(xiàn)在，我們來到前傳部分。如何完成5G 射頻單元（RU）與邊緣云之間（前傳）部分的切片？首先需要定義5G前傳的標準，目前并沒有統(tǒng)一的標準。下圖是國際電信聯(lián)盟（ITU）5G移動通信標準研究小組（Focus Group on IMT-2020）曾提出的一個虛擬化前傳的結(jié)構(gòu)圖，有興趣可以看看：