㈠ 什麼是 5G 網路切片
5G網路切片基礎
網路切片是與軟體定義網路 (SDN) 和網路功能虛擬化 (NFV) 屬於同一家族的一種虛擬網路架構，這兩種網路虛擬化技術密切相關，正在將現代網路推向基於軟體的自動化。SDN 和 NFV 通過將網路架構劃分為虛擬元素，實現了更好的網路靈活性。從本質上講，網路切片允許在共享物理基礎架構上創建多個虛擬網路。
在這種虛擬化網路場景中，物理組件是次要的，邏輯（基於軟體的）分區是最重要的，根據需要動態地將容量用於某些目的。隨著需求的變化，投入的資源也會發生變化。使用存儲和處理器等公共資源，網路切片允許創建專用於邏輯、自包含和分區網路功能的切片。
5G網路切片
根據 5G Americas 的說法，5G 網路切片對網路運營商的明顯好處將是能夠僅部署支持特定客戶和特定細分市場所需的功能。「與需要部署完整功能以支持僅使用部分功能的設備相比，這直接節省了成本。衍生的好處是能夠更快地部署 5G 系統，因為需要部署的功能更少，從而加快上市時間。」
愛立信等一些供應商認為，5G 網路切片將是 5G 滿足其技術要求所必需的關鍵要素。5G 連接新時代的特點是其廣泛的用例及其在功率、帶寬和速度方面的不同要求。愛立信表示，「網路切片帶來的更大彈性將有助於解決未來對成本、效率和靈活性的要求。」
㈡ 什麼是5g網路切片
網路切片是一種在5G網路中的新型架構，它在共享網路基礎設施上提供多個邏輯網路，每個網路針對特定業務或行業需求進行靈活定義，包括邏輯拓撲、服務等級協議（SLA）、可靠性和安全等級，滿足不同業務、行業或用戶的差異化需求。
為何需要網路切片？隨著5G和雲計算時代的多樣化新業務涌現，不同行業、業務或用戶對網路提出了多樣化服務質量要求。移動通信、智能家居、環境監測、智能農業和智能抄表等業務需要支持海量設備連接和大量小報文頻發；網路直播、視頻回傳和移動醫療業務對傳輸速率有更高要求；車聯網、智能電網和工業控制業務則要求毫秒級時延和接近100%可靠性。因此，5G網路需具備海量接入、確定性時延、極高可靠性的能力，需要構建靈活、動態的網路以滿足用戶和垂直行業多樣化業務需求。
網路切片技術應運而生，允許運營商在通用物理網路上構建多個專用、虛擬化、隔離邏輯網路，以滿足不同客戶對網路能力的差異化需求。5G網路切片提供了關鍵價值，包括資源與安全隔離、確定性時延、靈活定製拓撲連接、自動化切片管理。
網路切片提供資源與安全隔離，確保不同切片之間業務互不影響，特別重要於智能電網、智慧醫療、智慧港口等對時延、抖動要求苛刻的業務。IP承載網路切片可提供業務、資源和運維三個層次的隔離，滿足不同場景需求。
確定性時延是實時交互和工業控制類業務的關鍵需求，如電網差動保護業務，需要IP承載網路提供2ms以內且可承諾的時延保證。網路切片技術通過將不同業務部署在不同切片中實現此目標。
網路切片支持靈活定製拓撲連接，適應業務和流量的復雜發展，簡化網路切片用戶感知和維護，提高網路安全性。運營商無需暴露基礎網路內部信息，網路切片用戶只需關注邏輯拓撲和連接。
自動化切片管理是應對業務種類和規模增加、網路管理復雜度增長的解決方案，引入自動化網路管理技術實現動態高效管理。網路分片管理器提供網路切片全生命周期管理，實現從用戶意圖到業務開通的流程打通，支持規劃、部署、靈活映射、實時可視以及動態調整優化。智能技術可能廣泛應用於網路分片管理，實現網路智能化管理。
㈢ 為什麼5G需要網路切片 以及如何實現
5G和網路切片
當5G被廣泛提及的時候，網路切片是其中討論最多的技術。像KT、SK Telecom、China Mobile、DT、KDDI、NTT等網路運營商，以及Ericsson、Nokia 、Huawei 等設備商都認為網路切片是5G時代的理想網路架構。
這個新技術可以讓運營商在一個硬體基礎設施切分出多個虛擬的端到端網路，每個網路切片從設備到接入網到傳輸網再到核心網在邏輯上隔離，適配各種類型服務的不同特徵需求。
對於每一個網路切片，像虛擬伺服器、網路帶寬、服務質量等專屬資源都得到充分保證。由於切片之間相互隔離，所以一個切片的錯誤或故障不會影響到其它切片的通信。
為什麼5G需要網路切片
從以往到目前4G網路，移動網路主要服務移動手機，一般來說只為手機做一些優化。然而在5G時代，移動網路需要服務各種類型和需求的設備。大家提的比較多的應用場景包括移動寬頻、大規模物聯網、任務關鍵的物聯網。他們都需要不同類型的網路，在移動性、計費、安全、策略控制、延時、可靠性等方面有各不相同的要求。
例如一個大規模物聯網服務連接固定感測器測量溫度、濕度、降雨量等。不需要移動網路中那些主要服務手機的切換、位置更新等特性。另外像自動駕駛以及遠程式控制制機器人等任務關鍵的物聯網服務需要幾毫秒的端到端延時，這就和移動寬頻業務大不相同。
5G的主要應用場景
這是不是意味著我們需要為每一個服務建設一個專用網路了？例如，一個服務5G手機，一個服務5G大規模物聯網，一個服務5G任務關鍵的物聯網。其實不需要，因為我們可以通過網路切片技術在一個獨立的物理網路上切分出多個邏輯的網路，這是一個非常節省成本的做法！
網路切片的應用需求
NGMN發布的5G白皮書中闡述的5G網路切片如下圖所示：
NGMN 5G網路切片示意圖
我們怎麼實現端到端網路切片？
（1）5G的無線接入網路和核心網：NFV化
在如今的移動網路中，主要的設備是手機。RAN（DU和RU）和核心功能由RAN廠商提供的專用網路設備構建。為了實現網路切片，網路功能虛擬化（NFV）是一個先決條件。基本上，NFV的主要思想是將網路功能軟體（即分組核心中的MME，S / P-GW和PCRF以及RAN中的DU）全部部署在商業伺服器上的虛擬機，而不是單獨部署在其專用網路設備。這樣，RAN當作邊緣雲，而核心功能當作核心雲。位於邊緣和核心雲中的VM之間的連接使用SDN進行配置。然後，為每個服務（即電話切片、大規模物聯網切片、任務關鍵的物聯網切片等等）創建切片。
如何實現網路切片之一
下圖顯示了每個服務專用的應用程序如何可以虛擬化並安裝在每個切片中。 例如，切片可以配置如下：
（1）UHD切片：在邊緣雲中虛擬化DU，5G核心（UP）和緩存伺服器，以及在核心雲中虛擬化5G核心（CP）和MVO伺服器
（2）電話切片：在核心雲中虛擬化具有全移動功能的5G核心（UP和CP）和IMS伺服器
（3）大規模物聯網切片（例如感測器網路）：在核心雲中虛擬化一個簡單輕便的5G內核沒有移動性管理功能
（4）任務關鍵的物聯網切片：在邊緣雲中虛擬化5G核心（UP）和相關伺服器（例如V2X伺服器），用於最小化傳輸延遲
到目前為止，我們需要為具有不同要求的服務創建專用切片。並且根據不同服務特性將虛擬網路功能放置在每個切片中的不同位置（即邊緣雲或核心雲）。此外，一些網路功能例如如計費，策略控制等，在某些切片中可能是必要的，但在其他網路切片中不是必需的。運營商可以按照他們想要的方式定製網路切片，而且可能是最具成本效益的方式。
如何實現網路切片之二
（2）邊緣與核心雲間的網路切片：IP/MPLS-SDN
軟體定義網路，盡管在首先介紹的時候是一個很簡單的概念，但現在變得越來越復雜。就以Overlay形式為例，SDN技術能夠在現有的網路基礎設施上提供虛擬機間的網路連接。
端到端網路切片
首先我們看如何保證邊緣雲與核心雲的虛擬機間的網路連接是安全的，虛擬機間的網路需要基於IP/MPLS-SDN和Transport SDN來實現。本文我們主要討論路由器廠商提供的IP/MPLS-SDN。Ericsson和Juniper都提供IP/MPLS SDN網路架構產品。操作有些許不同，但基於SDN的虛擬機間的連接是極其相似的。
在核心雲中是虛擬化伺服器。 在伺服器的管理程序中，運行內置的vRouter / vSwitch。 SDN控制器提供虛擬化伺服器和DC G / W路由器（雲數據中心中創建MPLS L3 VPN的PE路由器）間的隧道配置，在核心雲中的每個虛擬機（例如5G IoT核心）和DC G / W路由器間創建SDN隧道（即MPLS GRE或VXLAN）。
然後，由SDN控制器管理這些隧道和MPLS L3 VPN（例如IoT VPN）之間的映射。該過程在邊緣雲中也是一樣，創建一個物聯網切片從邊緣雲連接到IP / MPLS骨幹，並一直到核心雲。 這個過程可以基於目前為止成熟可用的技術和標准來實現。
（3）邊緣與核心雲間的網路切片：IP/MPLS-SDN
現在剩下的是移動前傳網路。 我們如何在邊緣雲和5G RU之間切割這個移動前傳網路？ 首先，必須首先定義5G前傳網路。大家在討論中存在一些選擇（例如通過重新定義DU和RU的功能來引入新的基於分組的前傳網路），但是還沒有做出標準定義。下圖是在ITU IMT 2020工作組中給出的圖示，並給出了虛擬化前傳網路的示例。