本文参考了中睿通信规划设计有限公司主编,人民邮电出版社发行的《迈向5G从关键技术到网络部署》。本文仅限于个人学习，研究，交流，不得用于其他商业用途！
1. 网络切片技术
传统核心网被设计为“竖井式”的单一网络体系架构。这种架构中的一组垂直集成的网元提供了网络所有功能，并支持后向兼容性和互操作性。这种”一刀切“的设计方法使得网络部署成本保持在合理化区间，但是并不支持网络的灵活和动态拓展。
5G网络将面对人与人，人与物，物与物之间丰富的差异化通信业务需求。这些需求对于网络的要求也是千差万别的。如果不同业务都承载在相同基础设施和网元上，网络可能无法满足多种业务的不同保障需求，网络切片技术（NS, Network Slicing）技术通过虚拟化将一个物理网格分成多个虚拟的逻辑网格，每一个虚拟网格对应不同的应用场景，从而提供高能效，易部署的网络解决方案。
图1. 5G网络的三大应用场景
2. 网络切片系统构架
网络切片架构包括接入侧切片（含无线接入和固定接入），核心网切片以及将这些切片组建成完整切片的选择功能单元。选择功能单元按照实际通信业务需求选择能够提供特定服务的核心网切片。网络切片架构如图2所示。
图2. 网络切片系统架构
每个网络都是一组网络功能（NF, Network Function）极其资源的集合，由这些网络功能组成一个完整的逻辑网络，每一个逻辑网络都能以特定的网络特征来满足对应业务的需求。通过网络功能和协议定制，网络切片为不同业务场景提供所匹配的网络功能。其中每个切片都可以独立按照业务场景的需要和话务模型进行网络功能的定制剪裁和相应网络资源编排管理，是对5G网络架构的实例化。
终端设备，接入网切片以及核心网切片之间的匹配可以按照1：1：1的关系匹配，也可以按照1：M：N进行映射，即一个终端可以使用多个接入网切片，而一个接入网切片也可以连接到多个核心网切片，如图3所示。
图3. 终端设备与网络切片的连接
某些网络切片可以共享同一个接入网切片，如面向流媒体视频优化的切片都可以连接到转为eMBB场景建立的接入网切片。而某些切片则可以共享专用接入网切片和核心网切片，如工业控制场景的低时延，高可靠性的切片网络。
3. 网络切片主要优点
网络资源利用最优化：NS可以通过业务场景需求，对网络进行定制以及实现灵活的网元组网，优化业务流程和数据路由，使得网络资源的利用达到最优化；
动态分配资源：NS能够满足用户的动态需求，使网络具有动态分配资源的能力，从而提高网络的资源利用率；
提升网络的灵活性：NS需要弹性和灵活的扩展，当业务需求和用户数量可能出现动态变化时，可以将多个NS进行融合，或将一个NS切分成多个NS，以便灵活地适配用户动态业务的需求；
提高网络的安全：通过NS可以将两个业务应用间的网络资源进行隔离和区分，一个切片的配置，拥塞和过载的调整不会影响其他切片，能够在保证当前业务质量的前提下，增强整体网络的安全性和顽建性。
4. 接入网切片设计
接入网切片的关键技术包括以下三个方面：
4.1 切片间的资源管理和调度
不同的接入网切片可以根据其配置规则，以动态或者静态的方式共享无线资源已经相应的基础硬件设备。切片间无线资源共享通过调度或竞争的策略来完成。图4.是一个多切片通过频分和时分复用共享无线资源的案例
图4. 视频资源切片分配
4.2 统一的控制面和用户面功能
切片管理器根据5G场景的需求以及空口激素预定义了控制面和用户面的协议栈。各个切片可以基于QoS指标需求动态调度场景所需要的协议栈模块，并释放不需要的协议栈模块，以此提升资源的有效利用率。
4.3 切片的接入访问控制
切片管理器对UE的访问请求进行鉴权，鉴权通过的UE被授予切片的访问权。切片资源配置信息对于鉴权通过的UE是透明的，而未被授权的UE是无法获取资源配置信息。
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