堵久輝，王維星，李北斗（.上海諾基亞貝爾股份有限公司，北京000；.上海諾基亞貝爾股份有限公司，上海006）

1 概述

5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)期能夠更好地為多樣化的通信服務(wù)、服務(wù)模型和終端用戶群提供更優(yōu)化的支持，5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供的通信服務(wù)包括：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）服務(wù)、超可靠低時(shí)延通信（URLLC）服務(wù)如車聯(lián)網(wǎng)、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mIoT）服務(wù)等。運(yùn)營(yíng)商可以使用一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例（NSI）向不同垂直行業(yè)提供這些具有類似網(wǎng)絡(luò)特性的通信服務(wù)［1］。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)切片將允許網(wǎng)絡(luò)所有者針對(duì)給定的虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的流量特性定制基礎(chǔ)設(shè)施的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)功能。

網(wǎng)絡(luò)切片允許在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片子網(wǎng)實(shí)例（NSSI）［2］中容易地配置和重用網(wǎng)絡(luò)元件及功能以滿足特定的應(yīng)用要求，運(yùn)營(yíng)商可以在一個(gè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施中切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片子網(wǎng)在設(shè)備、接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)以及核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，適配各種類型服務(wù)并滿足用戶的不同需求。

每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片的網(wǎng)絡(luò)帶寬、服務(wù)質(zhì)量、安全性等專屬資源都需要得到充分保證。由于切片之間相互隔離，一個(gè)切片的故障不會(huì)傳導(dǎo)到其他切片，更不會(huì)影響到其他切片的通信。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以使CT系統(tǒng)IT化，以網(wǎng)絡(luò)SDN/NFV化為前提實(shí)現(xiàn)虛擬化管理和維護(hù)。通過(guò)SDN/NFV平臺(tái)把網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬匹配、映射，生成不同的邏輯功能，再通過(guò)編排器提供相應(yīng)的服務(wù)以滿足各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的需求，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的切片。

5G網(wǎng)絡(luò)以用戶為中心、功能模塊化、網(wǎng)絡(luò)可編排為核心理念，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制和轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，改變單一化的服務(wù)模式，基于通用共享基礎(chǔ)設(shè)施為不同用戶和行業(yè)提供按需定制的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而且要構(gòu)建資源全共享、功能易編排、業(yè)務(wù)緊耦合的社會(huì)化信息服務(wù)使能平臺(tái)，從而滿足極致體驗(yàn)、效率和性能要求。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)賦予了5G網(wǎng)絡(luò)新的生命力，使其在5G標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化中占有重要地位。

2 標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

為了統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)鏈的共識(shí)并形成協(xié)同效應(yīng)，不同標(biāo)準(zhǔn)組織如NGMN、IETF、3GPP、CCSA均對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片展開(kāi)了相關(guān)研究或標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2.1 NGMN

作為最知名的運(yùn)營(yíng)商聯(lián)盟，NGMN很早就發(fā)布了5G白皮書(shū)［3］，其中介紹了網(wǎng)絡(luò)切片的概念，認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以基于業(yè)務(wù)需求來(lái)靈活地選擇用戶面、控制面以及無(wú)線側(cè)的模塊和資源，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源分配，實(shí)現(xiàn)最大成本效率，滿足多元5G新業(yè)務(wù)的需求。

NGMN將網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)定義為包含業(yè)務(wù)實(shí)例層、網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例層和資源層的綜合概念。業(yè)務(wù)實(shí)例層標(biāo)識(shí)這個(gè)切片支持的業(yè)務(wù)，可以由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商或第三方提供；網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例層供運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)建切片實(shí)例，資源層提供共享的資源供各切片實(shí)例使用。

白皮書(shū)指出，為實(shí)現(xiàn)上述靈活的架構(gòu)性，必須將用戶面和控制面完全分開(kāi)（即所謂CUPS功能），在各模塊之間建立開(kāi)放的連接。模塊以及切片的粒度如何劃分是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，細(xì)的粒度能帶來(lái)更好的靈活性，但是也會(huì)極大地提升管理和部署的復(fù)雜度。

2.2 IETF

互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）［4］是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最重要的標(biāo)準(zhǔn)化組織，開(kāi)始研究底層IP網(wǎng)絡(luò)如何實(shí)施網(wǎng)絡(luò)切片。盡管現(xiàn)有的QoS方法如差異化服務(wù)（DiffServ）和虛擬專屬網(wǎng)絡(luò)（VPN）也支持一定程度的業(yè)務(wù)差異［4］，但這些協(xié)議只能區(qū)分業(yè)務(wù)類型而無(wú)法真正為租戶提供個(gè)性化、定制化的服務(wù)，更無(wú)法實(shí)時(shí)地基于業(yè)務(wù)特征進(jìn)行細(xì)節(jié)參數(shù)的配置和調(diào)整。

IETF在討論將針對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片開(kāi)發(fā)哪些現(xiàn)有或新的協(xié)議。新的網(wǎng)絡(luò)管理（OAM）功能將允許網(wǎng)絡(luò)切片的定義、創(chuàng)建、刪除等。這些切片可以在管理邊界之間延伸，意味著切片可以跨越多個(gè)運(yùn)營(yíng)商甚至國(guó)家。新的流量工程特性包括多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）等底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的更新，以達(dá)到控制信令用于網(wǎng)絡(luò)切片的目的。

與QoS不同，網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)包含計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)功能的端到端虛擬網(wǎng)絡(luò)，可使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更加虛擬化。受益于云和“一切即服務(wù)”的更低成本和更多創(chuàng)新，將開(kāi)啟許多新的商業(yè)機(jī)會(huì)。網(wǎng)絡(luò)切片不需要革命性的技術(shù)變革，相反，需要融合多種現(xiàn)有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)和完善網(wǎng)絡(luò)智能、系統(tǒng)集成、OAM和流量工程等關(guān)鍵領(lǐng)域。

2.3 3GPP

作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的主戰(zhàn)場(chǎng)，3GPP從2015年開(kāi)始啟動(dòng)了5G相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作，計(jì)劃通過(guò)Rel-14到Rel-16 3個(gè)大版本完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，網(wǎng)絡(luò)切片作為5G的重要技術(shù)之一，得到了3GPP的高度重視，但基于5G標(biāo)準(zhǔn)分階段推進(jìn)的原則，網(wǎng)絡(luò)切片的標(biāo)準(zhǔn)化工作預(yù)期在Rel-16的版本中得到完善。

SA1從事應(yīng)用場(chǎng)景研究，3GPPTS22.261［5］討論了網(wǎng)絡(luò)切片的需求分析，認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)切片可以為運(yùn)營(yíng)商提供定制化的網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片方式滿足用戶在優(yōu)先級(jí)、計(jì)費(fèi)、策略控制、安全、移動(dòng)性等功能方面的差異化需求，以及時(shí)延、可靠性、速率等性能方面的差異化需求。此外，網(wǎng)絡(luò)切片還可以服務(wù)于5G公共安全和MVNO等群組用戶，使網(wǎng)絡(luò)變得更為靈活。SA1工作組還要求后續(xù)制定的5G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)必須滿足上述網(wǎng)絡(luò)切片的要求。

SA2的主要工作是5G框架制定，在3GPP TR 23.799［6］下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究中提出了三大備選網(wǎng)絡(luò)切片場(chǎng)景，Rel-15僅考慮方案B（方案C為方案B的特例），即僅考慮用戶面和控制面的部分功能進(jìn)行切片。

方案A：核心網(wǎng)所有功能均切片，在一個(gè)核心網(wǎng)的切片實(shí)例中既包括用戶面部分，也包括控制面部分。

方案B：核心網(wǎng)的控制面部分共享功能不切片，作為各切片的共享部分，用戶面及不適合共享的控制面功能切片。

方案C：核心網(wǎng)控制面不切片而且功能共享，僅用戶面切片。

3GPPSA2工作組對(duì)切片的選擇和實(shí)現(xiàn)等功能進(jìn)行如下規(guī)則（3GPPTS23.501第5.15章節(jié)［7］）。

a）網(wǎng)絡(luò)切片是包含接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)切片的形式提供相關(guān)的通信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)能力。網(wǎng)絡(luò)切片可以按照提供特性的不同來(lái)劃分，在提供相同特性的前提下，也可以通過(guò)切片來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶分組。

b）終端通過(guò)提供網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息（NSSAI）來(lái)選擇和組建切片相關(guān)的實(shí)例，每一條網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片，包含業(yè)務(wù)的類型及業(yè)務(wù)類型的差異因子。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息可以預(yù)配置，也可以是終端附著后從網(wǎng)絡(luò)獲取的。具備切片功能的網(wǎng)絡(luò)依據(jù)終端提供的網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息為終端選擇切片。

c）用戶可以通過(guò)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接入多個(gè)核心網(wǎng)切片，這種場(chǎng)景下，所有這些切片由一個(gè)公共的接入和移動(dòng)性管理模塊（AMF）來(lái)管理。

d）每個(gè)PDU會(huì)話只能由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片管理。

e）由核心網(wǎng)而不是無(wú)線側(cè)來(lái)選擇為用戶服務(wù)的核心網(wǎng)切片實(shí)例，用戶被允許接入哪些網(wǎng)絡(luò)切片要寫(xiě)入簽約數(shù)據(jù)中。

f）用戶的切片選擇功能可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供網(wǎng)絡(luò)切片選擇策略（NSSP）來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)策略包含切片選擇相關(guān)的規(guī)則，協(xié)助用戶完成切片的選擇功能。

SA2工作組正在進(jìn)一步討論切片選擇模塊是聯(lián)合已有模塊（如AMF）部署還是單獨(dú)部署，也在進(jìn)一步研究網(wǎng)絡(luò)切片的管理以及與傳輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)等問(wèn)題。

針對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的切片管理與編排框架，3GPPSA5工作組在最初研究階段（3GPPTR 28.800［8］、3GPPTR 28.801［9］）定義了面向部署的3級(jí)管理功能：通信服務(wù)管理功能（CSMF）、網(wǎng)絡(luò)切片管理功能（NSMF）、網(wǎng)絡(luò)切片子網(wǎng)管理功能（NSSMF），以及NSSMF與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化編排器（NFVO）之間的交互接口，如圖1所示。明確指出5G網(wǎng)絡(luò)（包括網(wǎng)絡(luò)切片）管理與編排架構(gòu)設(shè)計(jì)將采用基于服務(wù)化架構(gòu)（SBA）設(shè)計(jì)方法，而非傳統(tǒng)面向部署（例如NM、EM）的架構(gòu)設(shè)計(jì)方法。

5G網(wǎng)管架構(gòu)規(guī)范制定階段中，遵循基于服務(wù)化架構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，通過(guò)將定義的網(wǎng)絡(luò)功能（如NSMF、NSSMF以及NM）按管理邏輯功能以及管理對(duì)象2個(gè)維度分解并提煉為特定管理服務(wù)，例如切片指配（LCM+CM）范疇內(nèi)定義了切片分配服務(wù)、切片激活服務(wù)、切片配置服務(wù)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（3GPPTR 28.531［10］）。

2.4 CCSA

中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CCSA主導(dǎo)中國(guó)5G標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，也在積極跟進(jìn)5G及網(wǎng)絡(luò)切片等相關(guān)技術(shù)的研究和規(guī)范制定工作?？紤]到全球范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)一致性所帶來(lái)的巨大協(xié)同效應(yīng)，CCSA中有關(guān)5G網(wǎng)絡(luò)切片的內(nèi)容與3GPP保持基本一致［1-2］。

圖1 3GPPTR28.801中定義的網(wǎng)絡(luò)切片管理功能架構(gòu)

3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念及其主要功能

標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，隨著上述標(biāo)準(zhǔn)化組織相關(guān)工作的推進(jìn)，運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)設(shè)備商已經(jīng)開(kāi)始5G端到端網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)驗(yàn)證工作。5G切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)并不容易，需要根據(jù)服務(wù)等級(jí)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、垂直領(lǐng)域、虛擬運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)、不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等因素予以綜合設(shè)計(jì)，切片之間相互縱橫交錯(cuò)，運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的角色更像系統(tǒng)集成商。

運(yùn)營(yíng)商真正部署5G網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排系統(tǒng)時(shí)，可以在3GPPSA5工作組定義的基于服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)管系統(tǒng)框架以及相應(yīng)服務(wù)化接口的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身管理需求、廠家實(shí)現(xiàn)以及網(wǎng)管系統(tǒng)現(xiàn)狀和預(yù)期，對(duì)各種管理服務(wù)進(jìn)行整合或匯聚，形成定制化的管理功能實(shí)體及公開(kāi)接口的行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)并規(guī)范化用于商用部署的5G網(wǎng)絡(luò)管理與編排系統(tǒng)。

圖2給出了NFV架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排的整體架構(gòu)，可見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排是借助基于NFV的管理架構(gòu)實(shí)現(xiàn)相關(guān)管理操作。本章后續(xù)內(nèi)容將基于FlowOne產(chǎn)品，介紹網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念及其主要功能［15］。

圖3為FlowOne端到端編排解決方案示意圖，其功能涵蓋了傳統(tǒng)物理域編排、虛擬域編排、SDN控制器管理、IT基礎(chǔ)設(shè)施編排以及開(kāi)放的第三方應(yīng)用編排。其可以為運(yùn)營(yíng)商提供跨設(shè)備商的靈活管理和編排能力。

圖2 NFV框架下的網(wǎng)絡(luò)切片管理架構(gòu)

端到端的網(wǎng)絡(luò)切片的管理和編排涉及到切片的生命周期管理，比如切片的設(shè)計(jì)、實(shí)例化、縮擴(kuò)容、終止等。

圖4示意了FlowOne端到端網(wǎng)絡(luò)切片生命周期管理中的切片設(shè)計(jì)理念。根據(jù)各個(gè)域（無(wú)線、傳輸、核心網(wǎng)等）的北向接口所提供的開(kāi)放能力，F(xiàn)lowOne加載各個(gè)域的資源規(guī)范，并將其統(tǒng)一化和抽象化。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)lowOne的切片設(shè)計(jì)器可以進(jìn)行新切片藍(lán)圖/模板設(shè)計(jì)，或者導(dǎo)入已有切片藍(lán)圖/模板并根據(jù)各個(gè)域的能力重新適配。之后將設(shè)計(jì)/適配好的切片藍(lán)圖/模板進(jìn)行測(cè)試并存入其服務(wù)目錄。服務(wù)目錄將新增、更新的切片藍(lán)圖/模板和相關(guān)參數(shù)通過(guò)其北向接口發(fā)布到用戶和租戶以供調(diào)用。

圖3 FlowOne端到端編排解決方案示意圖

圖4 端到端網(wǎng)絡(luò)切片的設(shè)計(jì)

圖5示意了FlowOne端到端網(wǎng)絡(luò)切片生命周期管理中的切片實(shí)例化過(guò)程。FlowOne收到部署網(wǎng)絡(luò)切片的請(qǐng)求后，按照其服務(wù)目錄中的網(wǎng)絡(luò)切片藍(lán)圖/模板，將網(wǎng)絡(luò)切片分解到各個(gè)子網(wǎng)切片，調(diào)動(dòng)協(xié)同注冊(cè)到FlowOne的各個(gè)相關(guān)子網(wǎng)/域管理器進(jìn)行各個(gè)子網(wǎng)切片編排和實(shí)例化。示例中用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（NS）代表子網(wǎng)切片，而子網(wǎng)/域管理器CBND做為NFVO負(fù)責(zé)NS的部署工作。FlowOne通過(guò)CBND的北向接口將部署NS的請(qǐng)求和相關(guān)參數(shù)依次發(fā)送到CBND。CBND根據(jù)收到的請(qǐng)求對(duì)應(yīng)其服務(wù)目錄中的定義分解NS到各個(gè)VNF，并調(diào)動(dòng)CBAM（VNFM）部署相應(yīng)的VNF，最后實(shí)例化虛擬資源。實(shí)際切片編排過(guò)程中，F(xiàn)lowOne還需協(xié)同多個(gè)其他域的管理器，比如無(wú)線、傳輸?shù)取?/p>

圖6示意了端到端網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排中通過(guò)API接口實(shí)現(xiàn)的開(kāi)放性，獲得在用戶/租戶入口、端到端跨域編排與業(yè)務(wù)管理、底層網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)設(shè)施之間的解耦。FlowOne面向用戶和租戶的北向接口開(kāi)放切片藍(lán)圖/模板以供用戶和租戶調(diào)用進(jìn)行切片的編排和管理。而依托于各個(gè)域（無(wú)線、傳輸、核心網(wǎng)等）的北向接口，F(xiàn)lowOne得以加載各個(gè)域的資源規(guī)范以進(jìn)行切片藍(lán)圖/模板的設(shè)計(jì)，以及切片實(shí)例化過(guò)程中對(duì)各個(gè)域管理器的調(diào)用，而不需關(guān)注各個(gè)域底層資源的管理。

網(wǎng)絡(luò)切片方法有很多種，例如可以按照業(yè)務(wù)場(chǎng)景、服務(wù)等級(jí)、網(wǎng)絡(luò)制式以及企業(yè)不同來(lái)進(jìn)行切片。按業(yè)務(wù)場(chǎng)景切片、服務(wù)等級(jí)、特殊安全需求、特殊的計(jì)費(fèi)方式等切片。雖然切片的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，但是切片并不是越多越好。在靈活性增加的同時(shí)，切片過(guò)多會(huì)造成不同切片之間的動(dòng)態(tài)管理和資源共享難度增加，對(duì)平臺(tái)、編排、管理等都是比較大的挑戰(zhàn)。重要的是如何充分地把相似需求歸為一類，從而減少切片數(shù)量對(duì)平臺(tái)的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)切片還需要使用網(wǎng)絡(luò)編排器對(duì)切片進(jìn)行統(tǒng)籌管理，實(shí)現(xiàn)資源合理安排，高效地針對(duì)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)度。

圖5 端到端網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)例化

圖6 5G端到端網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排的開(kāi)放性

網(wǎng)絡(luò)切片通過(guò)2步實(shí)現(xiàn)：首先在水平方向上基于5G的三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景按eMBB、URLLC和mMTC進(jìn)行劃分，同時(shí)在垂直行業(yè)之間基于業(yè)務(wù)特征進(jìn)行行業(yè)切分；之后各個(gè)垂直行業(yè)內(nèi)部進(jìn)一步細(xì)分，可以按不同企業(yè)或者品牌進(jìn)行定制化切片的設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)資源的價(jià)值（見(jiàn)圖7）。

4 運(yùn)營(yíng)商實(shí)踐

網(wǎng)絡(luò)切片希望用IT方式改造CT系統(tǒng)，即ICT融合的真正實(shí)現(xiàn)。目前尚無(wú)大規(guī)模的商業(yè)案例證明該方式的可行性。切片理念應(yīng)用到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，將面臨以下挑戰(zhàn)。

圖7 以車聯(lián)網(wǎng)為例展示的垂直與水平切片

a）SDN/NFV是否適合電信級(jí)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商如何保證幾億用戶以及大量的數(shù)據(jù)在現(xiàn)網(wǎng)可靠地運(yùn)行。

b）需要摸索網(wǎng)絡(luò)切片的規(guī)劃和動(dòng)態(tài)生命周期管理實(shí)現(xiàn)方式，包括生成多少切片，切片間怎樣共享、隔離資源，以及安全性問(wèn)題。

盡管如此，國(guó)內(nèi)3家運(yùn)營(yíng)商對(duì)于網(wǎng)絡(luò)切片的研究和實(shí)踐都非常積極和重視。

4.1 中國(guó)移動(dòng)

2017年MWC巴塞羅那展會(huì)上中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為、德國(guó)電信、大眾集團(tuán)發(fā)布了《服務(wù)可保證的5G網(wǎng)絡(luò)切片白皮書(shū)》［11］。白皮書(shū)中肯定了網(wǎng)絡(luò)切片在5G中承擔(dān)的重要角色，尤其是對(duì)垂直行業(yè)的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)切片將提供服務(wù)可保證的端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案。

中國(guó)移動(dòng)爭(zhēng)取在5G獨(dú)立組網(wǎng)方案商用部署時(shí)就部署網(wǎng)絡(luò)切片功能，以具備端到端的網(wǎng)絡(luò)切片能力。中國(guó)移動(dòng)正在努力推進(jìn)使用SDN/NFV技術(shù)改造EPC或IMS系統(tǒng)，并且積極組織5G切片的試點(diǎn)工作，給未來(lái)5G應(yīng)用做鋪墊，推動(dòng)5G系統(tǒng)端到端切片的實(shí)現(xiàn)。

在5G獨(dú)立組網(wǎng)方案測(cè)試中，中國(guó)移動(dòng)還將與主流設(shè)備廠商一起針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片功能進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試，驗(yàn)證并解決相關(guān)重點(diǎn)課題（例如網(wǎng)絡(luò)切片管理與編排功能在NFV管理架構(gòu)中的位置、當(dāng)前NFV網(wǎng)絡(luò)管理體系支持網(wǎng)絡(luò)切片管理所需增強(qiáng)功能等），逐步將5G切片技術(shù)推向商用部署。

4.2 中國(guó)聯(lián)通

中國(guó)聯(lián)通于2015年發(fā)布了《CUBE-NET白皮書(shū)》［12］，定義了中國(guó)聯(lián)通的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)的方向，其中不僅定義了3朵云（集中云、局域云和邊緣云），同時(shí)還指出了未來(lái)業(yè)務(wù)管控將朝著網(wǎng)絡(luò)切片的方向發(fā)展。

中國(guó)聯(lián)通自2017年NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)時(shí)考慮了采用大區(qū)制的方式部署獨(dú)立的虛擬化的核心網(wǎng)（vEPC），本質(zhì)上講，這是一種重疊部署（overlay）形式的簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)切片，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與公網(wǎng)普通用戶隔離，分別按需各自進(jìn)行擴(kuò)縮容等業(yè)務(wù)規(guī)劃和實(shí)施。2017年中國(guó)聯(lián)通還啟動(dòng)了通信云項(xiàng)目，綜合考慮虛擬化vIMS及4G核心網(wǎng)虛擬化擴(kuò)容，與未來(lái)5G核心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及網(wǎng)絡(luò)切片的部署相結(jié)合，加快網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型節(jié)奏并有效降低多網(wǎng)共存的運(yùn)維成本。

2018年6月，中國(guó)聯(lián)通發(fā)布《5G網(wǎng)絡(luò)切片白皮書(shū)》［13］，用以賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)等5G應(yīng)用。同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，并與騰訊和百度分別成立了5G聯(lián)合開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。在MWCS通信展上，中國(guó)聯(lián)通與諾基亞公司簽署合作備忘錄MOU，共同探索基于網(wǎng)絡(luò)切片在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究與市場(chǎng)拓展。8月，中國(guó)聯(lián)通與阿里巴巴成立了合資公司云粒智慧，擴(kuò)展政企和環(huán)保等業(yè)務(wù)領(lǐng)域合作。中國(guó)聯(lián)通正在將混改效應(yīng)展現(xiàn)出來(lái)。

4.3 中國(guó)電信

中國(guó)電信于2018年6月發(fā)布了《5G白皮書(shū)》［14］，明確采用獨(dú)立組網(wǎng)（SA）方式作為其5G部署方式。中國(guó)電信認(rèn)為5G與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最大的不同有2點(diǎn)：一是有網(wǎng)絡(luò)切片，二是MEC（邊緣云），代表5G能支持未來(lái)的各種垂直業(yè)務(wù)應(yīng)用。

2016年，中國(guó)電信創(chuàng)新中心與諾基亞簽署了關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)切片聯(lián)合研究的合作備忘錄。2017年9月，中國(guó)電信北京研究院、中國(guó)電力科學(xué)研究院、華為公司共同啟動(dòng)了“5G電力切片基礎(chǔ)前瞻聯(lián)合創(chuàng)新項(xiàng)目”。

在即將展開(kāi)的5G獨(dú)立組網(wǎng)方案功能測(cè)試中，中國(guó)電信將5G網(wǎng)絡(luò)切片的選擇以及管理與編排作為重點(diǎn)課題進(jìn)行研究及驗(yàn)證。

4.4 工信部主導(dǎo)IMT-2020測(cè)試

國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)切片測(cè)試已進(jìn)入第3階段。

第1階段：2016年上半年，IMT-2020推進(jìn)組聯(lián)合各單位制定了網(wǎng)絡(luò)切片測(cè)試規(guī)范，測(cè)試采取自愿原則，測(cè)試地點(diǎn)為各廠商實(shí)驗(yàn)室，華為、中興、愛(ài)立信、上海諾基亞貝爾、大唐電信、英特爾等單位均參與了相應(yīng)測(cè)試，測(cè)試于2016年第3季度完成。各廠商設(shè)備基本處于原型機(jī)階段，測(cè)試主要關(guān)注概念驗(yàn)證，圍繞切片模板、切片生命周期管理、切片選擇、切片共享、切片的多接入、切片的維護(hù)、切片的業(yè)務(wù)指標(biāo)等特性共20多個(gè)用例展開(kāi)測(cè)試。

第2階段：2017年6月第2階段測(cè)試規(guī)范出爐，依據(jù)第2階段測(cè)試規(guī)范，各主流廠家在信通院測(cè)試了切片的選擇、切片的編排能力、聯(lián)動(dòng)擴(kuò)展以及典型切片的業(yè)務(wù)能力驗(yàn)證等內(nèi)容。第2階段的測(cè)試進(jìn)一步增加了功能項(xiàng)并注重可用性。

第3階段：中國(guó)IMT-2020工作組第3階段獨(dú)立組網(wǎng)測(cè)試規(guī)范于2018年8月底發(fā)布，9月份開(kāi)始相應(yīng)測(cè)試工作。第3階段的測(cè)試以3GPPRel-15正式版本（2018年6月）為依據(jù)，針對(duì)設(shè)備廠家的預(yù)商用真實(shí)設(shè)備展開(kāi)測(cè)試，作為5G系統(tǒng)重點(diǎn)新功能之一，依據(jù)最新版本的3GPP規(guī)范，第3階段測(cè)試規(guī)范仍然包含網(wǎng)絡(luò)切片的選擇以及管理測(cè)試項(xiàng)要求，以期驗(yàn)證真實(shí)設(shè)備面向5G部署的能力。

4.5 國(guó)外運(yùn)營(yíng)商

國(guó)外運(yùn)營(yíng)商也在密切關(guān)注5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)進(jìn)展。AT&T、德國(guó)電信等國(guó)外領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商正積極研究5G切片技術(shù)并展開(kāi)了業(yè)務(wù)試驗(yàn)，試圖通過(guò)試驗(yàn)帶動(dòng)研發(fā)體系、運(yùn)維體系進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)未來(lái)平臺(tái)的變化。AT&T提出Domain 2.0概念，希望未來(lái)網(wǎng)絡(luò)逐步實(shí)現(xiàn)完全的軟件化、虛擬化，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用緊密結(jié)合（DevOps）。

也有部分運(yùn)營(yíng)商考慮首先采用非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）的方式引入5G，該方案的核心網(wǎng)絡(luò)延用現(xiàn)有的EPC，只能通過(guò)EPC的相關(guān)特性（如DECOR）或管理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)切片功能。

5 總結(jié)及展望

5G網(wǎng)絡(luò)切片是一種全新的電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理念，充分適配SDN/NFV基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)由業(yè)務(wù)需求到網(wǎng)絡(luò)資源的靈活匹配，促成新的商業(yè)模式和新的生態(tài)環(huán)境，滿足不同垂直行業(yè)以及第三方如OTT公司的特定功能要求。此外，5G網(wǎng)絡(luò)切片將對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維復(fù)雜度、前/后向兼容性以及網(wǎng)絡(luò)快速適配能力等方面帶來(lái)非常顯著的增益。本質(zhì)上5G網(wǎng)絡(luò)切片將運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)設(shè)施以共享方式提供，同時(shí)通過(guò)隔離保護(hù)來(lái)保障各業(yè)務(wù)的高質(zhì)量的體驗(yàn)，這種模式必將逐步形成各垂直領(lǐng)域與運(yùn)營(yíng)商多贏合作的新的商業(yè)模式。

從前面的分析中可以看出：部署、管理和應(yīng)用面臨重重挑戰(zhàn)，目前有關(guān)網(wǎng)絡(luò)切片的標(biāo)準(zhǔn)還在制定及完善過(guò)程中，業(yè)界可進(jìn)行的測(cè)試也還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商除了關(guān)心網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的研究之外，更關(guān)心切片的部署、管理和應(yīng)用。有些科研實(shí)力較強(qiáng)的運(yùn)營(yíng)商會(huì)自主開(kāi)發(fā)管理與編排模塊從而獲得更結(jié)合自身運(yùn)營(yíng)的需要，而有些運(yùn)營(yíng)商則考慮直接購(gòu)買現(xiàn)成軟件從而獲得更為主流和豐富的功能組件。