5G网络切片技术的应用与分析.pdf

5G网络切片技术的应用与分析

黄旭

【摘要】5G网络是一个支持多个不同性能和服务要求的多服务网络.随着5G时代

的到来,出现不同应用场景和差异化的业务需求,因而产生了不同的网络切片.基于此,

以5G网络切片技术的概念和国内外各领域的研究进展为主要介绍内容,详细阐述

了利用虚拟化技术对网络切片资源管理的方法、切片的分类以及不同的部署场景,

同时对网络切片发展遇到的挑战进行简短总结,并对其提出了针对性建议.最后,对今

后5G网络切片的应用及发展进行展望.

【期刊名称】《通信技术》

【年(卷),期】2018(051)009

【总页数】5页(P2102-2106)

【关键词】5G;网络切片;虚拟化;网络架构

【作者】黄旭

【作者单位】南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003

【正文语种】中文

【中图分类】TN929.5

0引言

1网络切片技术的定义与研究进展

随着互联网的高速发展，世界对于互联网的要求越来越高，相应的互联网应用也越

来越丰富。5G时代的到来，出现了不同应用场景和差异化的业务需求。不同的应

用场景对应不同的网络需求，为满足这些需求，5G网络通过对实际网络的资源和

功能进行划分，形成了不同的网络切片。每个切片可以被看作是一个逻辑网络，是

实现网络灵活性和可扩展性的关键技术之一，在提高网络安全性的同时，降低了网

络运营投资成本。

1.1网络切片技术的定义

网络切片[1]是将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端网络，每个虚拟网络之间

（包括网络内的设备、接入、传输和核心网）是逻辑独立的，任何一个虚拟网络发

生故障都不会影响其他虚拟网络。依据应用场景可将5G网络分为3类：移动宽带、

海量物联网和任务关键性物联网。由于5G网络的3类应用场景的服务需求不同，

且不同领域的不同设备大量接入网络，这时网络切片就可以将一个物理网络分成多

个虚拟的逻辑网络，每一个虚拟网络对应不同的应用场景，从而满足不同的需求。

1.2网络切片技术的研究进展

1.2.1国外网络切片技术的发展

全球范围内有很多5G论坛和研究项目组，最先开始在5G领域进行研究的项目是

METIS。该项目于2011年在欧洲开展，是欧盟第一个完整的5G项目，并对全球

的5G发展产生了深远影响[2]。METIS项目的原始诉求是为全球的5G研究建立

参照体系，包括确定5G的应用场景、测试用例和重要性能指标。目前，这些成果

被商界和学术界广泛应用，主要成果是筛选了5G的主要技术元素。欧洲通过该项

目在5G的研发方面获得了明显的领先地位。

随后，欧盟继续开展了5G-PPP项目、5GNOW项目，主要研究内容包括蜂窝系

统的场景和需求、5G无线接入体系概念、候选波形技术选择和高级MAC技术概

念等。

1.2.2我国网络切片技术的发展

如今，中国作为世界第二大经济体，不仅促进了中国国际地位的提升，而且在各个

行业都有了更大的发言权。“3G跟随，4G并跑，5G引领”，说明中国在整个通

信行业角色和地位的变化[3]，而中国通信行业的研究为5G标准的形成贡献了重

要的理论依据和技术支持。在独立组网标准形成过程中，中国移动在3GPP担任

了下一代网络架构研究、5G系统架构标准的项目负责人工作。在全球相关行业的

支持下，牵头完成了5G新核心网5GC从研究到标准化的艰巨工作。标准化中，

中国移动主导提出了基于服务的5G网络架构（SBA），是5G独立组网的基础架

构，且还牵头推动了网络切片架构、用户数据融合架构等工作，并在功能软件化、

C/U分离、边缘计算方面发挥了重要的推动作用。

我国于2013年2月成立了IMT-2020（5G）推进组[4]，组织国内的企业和高校

等成员开展5G的研发和产业推进，成为聚合移动通信领域产学研用力量、推动第

五代移动通信技术研究、开展国际交流与合作的基础工作平台。

2016年，启动5G技术研究试验；2018年，多地开展5G试点；2018年5月17

日，世界电信和信息社会日，工信部、国资委联合发布《关于深入推进网络提速降

费加快培育经济发展新动能2018专项行动的实施意见》[5]，明确2018年将加快

推进5G技术产业发展，促进5G和垂直行业融合发展，为5G规模组网和应用做

好准备。