5G預計在2020年實現(xiàn)商用化因而被廣泛提起，提到5G就不得不提起網(wǎng)絡(luò)切片（NetworkSlicing），作為5G中被討論最多的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)切片對于5G的意義巨大。本文主要從以下幾個方面對5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)做一些簡要介紹。

　　網(wǎng)絡(luò)切片的定義

　　網(wǎng)絡(luò)切片可以理解為支持特定使用場景或商業(yè)模式的通信服務(wù)要求的一組邏輯網(wǎng)絡(luò)功能的集合，是基于物理基礎(chǔ)設(shè)施對服務(wù)的實現(xiàn)，這些邏輯網(wǎng)絡(luò)功能可以看作是由EPC下的網(wǎng)絡(luò)功能（NetworkFunction）分解而來的一系列子功能（Networksub-Function）?？梢钥闯鼍W(wǎng)絡(luò)切片是一種端到端的解決方案，這種端到端的解決方案不僅可以應用于核心網(wǎng)，還可以應用于無線接入網(wǎng)RAN。

　　網(wǎng)絡(luò)切片從服務(wù)層（servicelayer）和基礎(chǔ)設(shè)施層（infrastructurelayer）的角度來考慮問題。服務(wù)層從邏輯層面來描述系統(tǒng)架構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)功能和功能間的聯(lián)系組成，這些網(wǎng)絡(luò)功能通常以軟件包的方式被定義，其中會提供定義部署和操作要求（連接、接口、KPI要求等）的模板?；A(chǔ)設(shè)施層從物理層面描述維持一個網(wǎng)絡(luò)切片運行所需要的網(wǎng)絡(luò)元素和資源，其中包括計算資源（例如數(shù)據(jù)中心中的IT服務(wù)器）和網(wǎng)絡(luò)資源（例如聚合交換機、邊緣路由器、電纜等）。

　　劃分好基礎(chǔ)設(shè)施層和服務(wù)層之后，需要考慮兩個層之間的映射問題，這是一個典型的虛擬網(wǎng)絡(luò)嵌入問題，主要包含以下兩步：

　　1、從虛擬功能到物理功能的映射，包含網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)元素和計算資源的選擇，比如裝置類型和裝置地理位置的選定，需要資源的數(shù)量由服務(wù)層的需求決定。

　　2、從虛擬鏈路到物理鏈路的映射，分配多少物理鏈路帶寬也取決于服務(wù)層的需求。

　　任何兩個切片A和B之間的關(guān)系可以有以下情況中的一種：

　　不同服務(wù)層：比如切片A為M2M類型裝置提供服務(wù)，切片B為人工操作裝置提供服務(wù)。

　　相同服務(wù)層，但是網(wǎng)絡(luò)功能稍有修改：例如切片A支持高移動性用戶，切片B提供相同服務(wù)但是不提供移動性支持

　　相同服務(wù)層，但是不同物理應用：例如，切片A和切片B都支持相同的服務(wù)，但是A提供超高可信度，B提供標準可信度，因此兩個切片的部署要求不同。

　　相同服務(wù)層，相同物理應用：例如針對不同運營商提供的切片。

　　為什么要在5G核心網(wǎng)架構(gòu)中應用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)？

　　在5G時代，移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的對象也不再是單純的移動手機，而是各種類型的設(shè)備，比如移動手機、平板、固定傳感器、車輛等等。應用場景也多樣化，比如移動寬帶、大規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)、任務(wù)關(guān)鍵型互聯(lián)網(wǎng)等等。需要滿足的要求也多樣化，比如移動性、安全性、時延性、可靠性等等。這就為網(wǎng)絡(luò)切片提供了用武之地，通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在一個獨立的物理網(wǎng)絡(luò)上切分出多個邏輯網(wǎng)絡(luò)，從而避免了為每一個服務(wù)建設(shè)一個專用的物理網(wǎng)絡(luò)，這是非常節(jié)省成本的！看看圖1描述的根據(jù)不同群體不同需求劃分網(wǎng)絡(luò)切片，是不是很容易理解網(wǎng)絡(luò)切片的價值了！從切片的角度講，可以將傳統(tǒng)的EPC當成是一個服務(wù)所有可支持的移動裝置的大切片，但是前面已經(jīng)提到過，使用一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來同時滿足所有的服務(wù)請求是不高效也不容易實現(xiàn)的，因此未來的網(wǎng)絡(luò)必須通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)從“onesizefitsall”向“onesizeperservice”過渡。

　　應用場景分類

　　具體的講，5G網(wǎng)絡(luò)將應對三類場景：移動寬帶、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)和關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)。三大應用場景對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求是不相同的：

　　1、移動寬帶

　　面向4K/8K超高清視頻、全息技術(shù)、增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實等應用，對網(wǎng)絡(luò)帶寬和速率要求較高。

　　2、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)

　　海量的物聯(lián)網(wǎng)傳感器部署于測量、建筑、農(nóng)業(yè)、物流、智慧城市、家庭等領(lǐng)域，這些傳感器設(shè)備是非常密集的，規(guī)模龐大，且大部分是靜止的，對時延和移動性要求不高。

　　3、關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)

　　主要應用于無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、自動工廠、遠程醫(yī)療等領(lǐng)域，要求超低時延和高可靠性。

　　為此，我們不得不根據(jù)不同的服務(wù)需求將物理網(wǎng)絡(luò)切片成多個虛擬網(wǎng)絡(luò)：智能手機切片網(wǎng)絡(luò)、自動駕駛切片網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)切片網(wǎng)絡(luò)等等。..

　　網(wǎng)絡(luò)切片面臨哪些挑戰(zhàn)

　　1、網(wǎng)絡(luò)切片結(jié)構(gòu)：雖然在表1中很好的定義了八個應用場景系列，但仍存在很多尚未分類的場景，因此在性能評估標準方面的切片劃分的粒度如何確定仍然是一個需要解決的問題。

　　2、網(wǎng)絡(luò)切片選擇：一個用戶可能會使用一個或者多個切片，如何選擇合適的切片也是一個基本的問題

　　3、網(wǎng)絡(luò)切片轉(zhuǎn)換：漫游場景下，本地網(wǎng)絡(luò)切片不能支持用戶接入網(wǎng)絡(luò)，就會造成用戶網(wǎng)絡(luò)中斷，一個可能的解決方案是將用戶轉(zhuǎn)換到默認切片下，但是在切片轉(zhuǎn)換過程中如何保持IP會話的連通性、偵測轉(zhuǎn)換時機的任務(wù)應該交給用戶終端還是交給網(wǎng)絡(luò)，這都是尚待解決的問題。

　　4、用戶狀態(tài)維持：用戶的狀態(tài)信息可能會在多個切片中傳遞，如何管理用戶狀態(tài)也是一個關(guān)鍵問題。

　　5、新功能的確定：為了支持一些如無人駕駛等的新式服務(wù)，當前的EPC功能可能并不能夠滿足，因此需要定義新的功能以及涉及到的消息格式和處理程序。

　　總結(jié)

　　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多元化是5G網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是實現(xiàn)這一多元化架構(gòu)的不可或缺的方法。隨著虛擬化和網(wǎng)絡(luò)能力開放等技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)切片的價值和意義正在逐漸顯現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)將是未來運營商與OTT公司后向合作的重要手段，是運營商為了實現(xiàn)新的盈利模式不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。