5G网络切片技术

霆迈

5G服务是多样化的，包括车联网、大规模物联网、工业自动化、远程医疗、VR/AR等等。这些服务对网络的要求是不一样的，比如工业自动化要求低时延、高可靠但对数据速率要求不高；高清视频无需超低时延但要求超高速率；一些大规模物联网不需要切换，部分移动性管理对其而言是信令浪费等等，为此5G要像一把瑞士军刀一样，多功能满足差异化的网络服务。于是，我们就要把网络切成多个虚拟且相互隔离的子网络，分别应对不同的服务。当然，这么灵活的切片工作不是传统大块头的黑盒设备能担当的，自然要虚拟化、软件化，再将网络功能进一步细粒度模块化，才能实现灵活组装业务应用。

网络切片NS（NetworkSlicing），网络切片是一种按需组网的方式，基于网络切片技术实现一网多平面，将物理网络切分为多个逻辑平面，不同的平面具有独立的带宽资源，可以让运营商在统一的基础设施上切出多个虚拟的端到端网络，每个网络切片从无线接入网到承载网再到核心网在逻辑上隔离，适配各种类型的业务应用。在一个网络切片内，至少包括无线子切片、承载子切片和核心网子切片，见下图：

网络切片示意图

端到端切片包含三部分内容：

（1）RAN侧通过NEF（NetworkExposureFunction，网络暴露功能）/PCF

（PolicyControlfunction,策略控制功能）切片；基于切片的特点类型，对协议栈做订制裁剪。无线网络切片的无线时频资源硬切，切频谱（独立小区），可能涉及：天馈、射频模块，形成多种帧格式。无线网络切片的无线时频资源软切，动态分配，更加高效（共享小区），既有独立预留频谱资源，又有共享频谱资源动态分配。

（2）传输回传网（IPRAN）通过FlexETH切片和ODUK（OpticalChannelDataUnit-k）光层切片技术实现；FlexE技术基于物理层时隙交叉技术实现物理层的业务隔离，是当前最先进的物理信道隔离技术。可以将ETH端口划分为多个独立子信道，每个子信道具有独立的时隙和MAC，提供ETH层

E2E物理隔离。ODUK基于ODUk粒度的光层切片技术提供物理级硬管道隔离。

（3）核心网切片能根据SLA、成本、安全隔离等需求，按需部署在多级

DC数据中心的5GC（5GCoreNetwork，5G核心网）网络功能，构成CN切片，用户面UPF根据场景时延需求，可以灵活下沉部署，控制面NFS

（NetworkFunctionService，网络功能服务）可跨切片共享。

5G网络切片应用场景