5G網(wǎng)絡切片管理架構設計探討

鄭宏莉

（杭州縱橫通信股份有限公司，杭州 310012）

5G的發(fā)展為通信行業(yè)發(fā)展帶來了新一輪的發(fā)展機遇，可以更好的處理成幾何倍次增長的移動通信信息，并將更多的信息設備連入到網(wǎng)絡當中，促進各類新興業(yè)務的發(fā)展。5G網(wǎng)絡的發(fā)展已經(jīng)成為了我國信息技術發(fā)展的重要戰(zhàn)略部署，是實現(xiàn)我國社會數(shù)字化深入發(fā)展的重要基石。5G網(wǎng)絡是網(wǎng)絡發(fā)展的核心，網(wǎng)絡切片則是5G技術發(fā)展的決定性關鍵技術，更是提供網(wǎng)絡隔離、專用網(wǎng)絡、定制網(wǎng)絡的主要依據(jù)[1]。

1 我國5G網(wǎng)絡切片技術分析

5G網(wǎng)絡切片的技術基礎主要為NFV/SDN，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡切片的安全控制與網(wǎng)絡定制的功能。在網(wǎng)絡切片技術應用的過程中，還需要以以下兩種技術作為支撐。

1.1 核心網(wǎng)

核心網(wǎng)子切片技術在5G網(wǎng)絡的應用主要由切片組網(wǎng)技術、構建技術、智能選擇以及能力開放等技術組成。在組網(wǎng)技術中，該技術可以靈活的組網(wǎng)，并支持多種技術的應用，滿足網(wǎng)絡安全隔離與降低成本的需求。在構建技術中，5G網(wǎng)絡的構架也就是服務化網(wǎng)絡的構架，可以將其進行模塊化拆解，并根據(jù)使用的網(wǎng)絡功能需求，將拆分的模塊獨立演進與擴容。在智能選擇上，5G網(wǎng)絡在實現(xiàn)網(wǎng)絡切片時，主要采用的NSSF技術，可以滿足對于網(wǎng)絡切片容量、位置、智能化的需求。尤其在部署全國5G網(wǎng)絡時，可以利用NSSF技術依據(jù)省、市、縣進行大切片網(wǎng)絡處理，也可以依據(jù)功能使用區(qū)，如體育館、工業(yè)園等進行小切片網(wǎng)絡管理。在能力開放方面，5G網(wǎng)絡的能力開放主要依賴于NEF技術，可以通過內部的能力平臺為其它外部網(wǎng)絡或應用提供必要的網(wǎng)絡服務。

1.2 無線網(wǎng)

無線網(wǎng)在設計的過程中是在統(tǒng)一空口框架的基礎之上，采用幀結構設計。為此無線網(wǎng)子切片技術在應用的過程中，根據(jù)不同切片網(wǎng)絡的需求為其提供專用的無線資源，并映射與分配無線資源RB，進而將各個切片之間的資源進行有效的隔離。在隔離的基礎上，滿足切片空口側的性能需要。此外無線網(wǎng)子切片技術應用的過程中可以通過DU/CU靈活的應用切片部署。

2 5G網(wǎng)絡構架中需要解決的問題

2.1 網(wǎng)絡構架問題

在網(wǎng)絡構架的過程中集中與分布一直以來都是其構建過程中爭論的焦點。根據(jù)我國互聯(lián)的發(fā)展來看，“C/S—P2P—云計算”這一過程中的發(fā)展，網(wǎng)絡結構的集中與分布此消彼長，其中各個部分的不同發(fā)展思路，也是設備處理能力的差異性所導致的。就像人內部的管理結構一樣，人體大腦負責處理信息。在最初網(wǎng)絡構架的過程中使用分布式處理方式，就是因為其核心處理能力的局限性，才不得不將信息處理的能力分散于各個部分當中。但云計算的發(fā)展，中央信息處理區(qū)域的信息處理能力大大提高，可以獨立完成信息處理，也就為網(wǎng)絡構架構建過程中將信息處理部分集中布置成為了可能。

在Goole的“仙女座”項目中就是構建核心網(wǎng)絡構架，并采用集中信息處理控制方式為外部的網(wǎng)絡提供必要的網(wǎng)絡服務。在此項目建設中將集中式管理代替了分布式管理，建立一個更加高效的網(wǎng)絡管理模式。在此項目的組網(wǎng)模式中使用了集中式基帶池構架，協(xié)作無線網(wǎng)元間的協(xié)作。通常來說，BBU的集中程度越高，其實際處理網(wǎng)絡信息的效率也就越高，能夠使各個無線網(wǎng)元間的合作更加便捷，減少信息干擾。但過于集中，也會帶來成本增加的相關問題。所以在5G網(wǎng)絡構架的過程中往往要考慮到傳輸成本、結構優(yōu)化等多項問題。

2.2 接入網(wǎng)與核心網(wǎng)的構建界限

在傳統(tǒng)網(wǎng)絡的構建當中，往往采用的是核心網(wǎng)與無線網(wǎng)兩種模式相結合的構建模式。隨著網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，可以看到整體的網(wǎng)絡框架結構更加簡單化與扁平化。目前接入網(wǎng)絡的發(fā)展階段主要有2G、3G、LTE三種模式[2]。核心網(wǎng)在組成上又分為分組、交換、IMS三種核心網(wǎng)。對接入網(wǎng)來說，在其發(fā)展的過程中不僅在接口處進行了革新，在結構框架上也更加扁平，將多個節(jié)點融合為一。目前來看，我國的移動網(wǎng)絡仍然采用核心網(wǎng)與無線接入網(wǎng)相結合的分層構架模式。

5G網(wǎng)絡是我國未來發(fā)展的必然趨勢，研究其網(wǎng)絡結構具有非常重要的意義?？梢钥吹皆诰W(wǎng)絡發(fā)展的不同階段，不僅僅是在端口上進行革新，在結構中也發(fā)生了相應的變化。因此在構建網(wǎng)絡的過程中需要結合實際的發(fā)展需求，合理的進行集中與分布控制。此外考慮到建設成本的基礎上與實際的信息處理能力需求，在構建網(wǎng)絡結構的過程中，應該合理的把控技術與設備成本。

3 結束語

探討5G網(wǎng)絡切片管理架構設計對于我國5G網(wǎng)絡的發(fā)展意義是十分重大的。為此相關技術人員在設計架構的過程中應該立足于實際發(fā)展需求，合理的設置結構框架，從而滿足網(wǎng)絡建設的發(fā)展需求，推進我國通信技術的進一步發(fā)展。