5G切片應(yīng)運(yùn)而生 網(wǎng)絡(luò)切片的概述及分類解析

在5G中，網(wǎng)絡(luò)切片作為一種新的概念將用于下一代架構(gòu)上的多個(gè)獨(dú)立邏輯網(wǎng)絡(luò)。5G的場(chǎng)景和需求多樣，不同的場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的功能、性能有不同的需求，不同場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和需求差異可能較大。如果每種場(chǎng)景都建設(shè)專網(wǎng)，會(huì)増加運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)的成本，造成資源浪費(fèi)，因此5G切片應(yīng)運(yùn)而生。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)屬于一刀切的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而在5G系統(tǒng)中，將滿足新興市場(chǎng)的需求，并且可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商及其用戶終端的需求附屬相應(yīng)的功能及特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)切片可以讓運(yùn)營(yíng)商在同一套硬件基礎(chǔ)設(shè)施上切分岀多個(gè)虛擬的邏輯的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片從接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)存在邏輯隔離，可以適配各種類型服務(wù)的不同特征需求，從而滿足大容量、低時(shí)延、超大連接以及多業(yè)務(wù)支持的需求。

網(wǎng)絡(luò)切片可以分為獨(dú)立切片和共享切片。

獨(dú)立切片指擁有獨(dú)立功能的切片，為特定用戶群提供獨(dú)立的端到端專網(wǎng)服務(wù)或者部分特定功能服務(wù)。

共享切片，共享切片提供的功能可以是端到端的，可供各種獨(dú)立切片共同使用，也可以是提供部分共享功能。

兩種網(wǎng)絡(luò)切片的部署場(chǎng)景有以下3種。

（1）共享切片與獨(dú)立切片縱向分離端到端的控制面切片作為共享切片，在用戶面形成不同的端到端的獨(dú)立切片控制面共享切片為所有用戶服務(wù)，對(duì)不同的個(gè)性化獨(dú)立切片進(jìn)行統(tǒng)－的管理，包括鑒權(quán)、移動(dòng)性管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等，網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景1如圖1所示：

網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景1

（2）獨(dú)立部署各種端到端切片，每個(gè)獨(dú)立切片包含完整的控制面和用戶面功能，形成服務(wù)于不同用戶群的專有網(wǎng)絡(luò)，如CloT、eMBB、企業(yè)網(wǎng)等，網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景2如圖2所示：

圖2 網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景2

（3）共享切片與獨(dú)立切片橫向分離，共享切片實(shí)現(xiàn)一部分非端到端功能，后接各種不同的個(gè)性化的獨(dú)立切片。典型應(yīng)用場(chǎng)景包括共享的vEPC＋GiLAN業(yè)務(wù)鏈網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景3如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景3

在傳統(tǒng)架構(gòu)中，通常數(shù)據(jù)傳輸僅共同使用一個(gè)切片，一旦共享資源管理不當(dāng)，如資源過載或擁塞，可能會(huì)對(duì)另一種正常的資源傳輸產(chǎn)生不利影響，所以多個(gè)切片之間的隔離是極其重要的。

目前，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要是服務(wù)于移動(dòng)手機(jī)，只能給手機(jī)做一些比較局限的優(yōu)化。但是到了5G時(shí)代，無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能服務(wù)各種類型和需求。其中應(yīng)用場(chǎng)景如移動(dòng)寬帶、物聯(lián)網(wǎng)等需要不同的網(wǎng)絡(luò)類型，在移動(dòng)性、計(jì)費(fèi)、安全、策略控制、延時(shí)可靠性等方面有各不相同的要求。

MGMN聯(lián)盟早在2015年3月初就已經(jīng)發(fā)布了NGMN5G白皮書，其中定義了5G八大類24種典型場(chǎng)景，覆蓋了現(xiàn)今業(yè)務(wù)的所有5G場(chǎng)景。例如，連接寬帶從50kbit／s～1Gbi／s，時(shí)延從1ms到秒級(jí)，每平方千米的連接數(shù)從200個(gè)到15萬個(gè)，移動(dòng)性從靜止到緩慢及高速的500km／h。對(duì)于自動(dòng)駕駛、自動(dòng)手術(shù)的要求是很高的，必須實(shí)現(xiàn)其時(shí)延最小化，傳輸速率極高，這樣才能確保工作運(yùn)行無障礙，事故率低。但像視頻娛樂之類的傳輸，對(duì)于可靠性要求并不完全那么嚴(yán)格。

最新的有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬技術(shù)的研究表明，在未來5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，在同樣的物理基礎(chǔ)設(shè)備上利用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)，通過編排和管理，使每種業(yè)務(wù)都分配到相匹配的虛擬專用資源。對(duì)于這些業(yè)務(wù)本身來說，分配的資源將是獨(dú)有無競(jìng)爭(zhēng)的且與其他業(yè)務(wù)之間是相互隔離狀態(tài)的。這將充分地提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)模效應(yīng)和物理資源使用率，降低網(wǎng)絡(luò)配置的成本。

其主要分為以下幾種切片：智能手機(jī)切片，以部署和分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成熟的網(wǎng)絡(luò)功能，即可實(shí)現(xiàn)典型的智能手機(jī)使用的5G切片；車輛自動(dòng)駕駛切片，以安全可靠的時(shí)延作為基準(zhǔn)；loT型切片主要是運(yùn)用在大型設(shè)備中。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)絕不僅限于這幾類切片，它的實(shí)現(xiàn)是非常靈活的，運(yùn)營(yíng)商可以隨心所欲地根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景定制自己的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
編輯：hfy