5G网络切片技术简介

　　5G预计在2020年实现商用化因而被广泛提起，提到5G就不得不提起网络切片（NetworkSlicing），作为5G中被讨论最多的技术，网络切片对于5G的意义巨大。本文主要从以下几个方面对5G网络切片技术做一些简要介绍。

　　网络切片的定义

　　网络切片可以理解为支持特定使用场景或商业模式的通信服务要求的一组逻辑网络功能的集合，是基于物理基础设施对服务的实现，这些逻辑网络功能可以看作是由EPC下的网络功能（NetworkFunction）分解而来的一系列子功能（Networksub-Function）。可以看出网络切片是一种端到端的解决方案，这种端到端的解决方案不仅可以应用于核心网，还可以应用于无线接入网RAN。

　　网络切片从服务层（servicelayer）和基础设施层（infrastructurelayer）的角度来考虑问题。服务层从逻辑层面来描述系统架构，由网络功能和功能间的联系组成，这些网络功能通常以软件包的方式被定义，其中会提供定义部署和操作要求（连接、接口、KPI要求等）的模板。基础设施层从物理层面描述维持一个网络切片运行所需要的网络元素和资源，其中包括计算资源（例如数据中心中的IT服务器）和网络资源（例如聚合交换机、边缘路由器、电缆等）。

　　划分好基础设施层和服务层之后，需要考虑两个层之间的映射问题，这是一个典型的虚拟网络嵌入问题，主要包含以下两步：

　　1、从虚拟功能到物理功能的映射，包含网络转发元素和计算资源的选择，比如装置类型和装置地理位置的选定，需要资源的数量由服务层的需求决定。

　　2、从虚拟链路到物理链路的映射，分配多少物理链路带宽也取决于服务层的需求。

　　任何两个切片A和B之间的关系可以有以下情况中的一种：

　　不同服务层：比如切片A为M2M类型装置提供服务，切片B为人工操作装置提供服务。

　　相同服务层，但是网络功能稍有修改：例如切片A支持高移动性用户，切片B提供相同服务但是不提供移动性支持

　　相同服务层，但是不同物理应用：例如，切片A和切片B都支持相同的服务，但是A提供超高可信度，B提供标准可信度，因此两个切片的部署要求不同。

　　相同服务层，相同物理应用：例如针对不同运营商提供的切片。

　　为什么要在5G核心网架构中应用网络切片技术？

　　在5G时代，移动网络服务的对象也不再是单纯的移动手机，而是各种类型的设备，比如移动手机、平板、固定传感器、车辆等等。应用场景也多样化，比如移动宽带、大规模互联网、任务关键型互联网等等。需要满足的要求也多样化，比如移动性、安全性、时延性、可靠性等等。这就为网络切片提供了用武之地，通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络，从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络，这是非常节省成本的！看看图1描述的根据不同群体不同需求划分网络切片，是不是很容易理解网络切片的价值了！从切片的角度讲，可以将传统的EPC当成是一个服务所有可支持的移动装置的大切片，但是前面已经提到过，使用一个统一的网络架构来同时满足所有的服务请求是不高效也不容易实现的，因此未来的网络必须通过网络切片技术从“onesizefitsall”向“onesizeperservice”过渡。