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华为演示5G端到端网络切片技术，为什么5G需要网络切片
因为5G需要同时承载多个类别的逻辑网络，比如iot，mbb，urllc等等
网络切片技术需要哪些网元
在一个网络切片中，至少可分为无线网子切片、承载网子切片和核心网子切片三部分。
5G网络的切片技术是将5G网络分割成多张虚拟网络，从而支持更多的应用。就是将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端的网络，每个虚拟网络之间，包括网络内的设备、接入、传输和核心网，是逻辑独立的，任何一个虚拟网络发生故障都不会影响到其它虚拟网络。
通信网络利用网络切片提供需求逻辑网络，这些逻辑网络具有不同且灵活的需求，并且还具有高效率。用户和服务提供商创建服务级别协议(servicelevelagreement，sla)以指定满足用户流量的用户需求所需的网络性能。网络切片，是通过连接满足sla中指定的网络性能的网络资源来创建的，并且为用户提供端到端的通信路径。随着用户需求的改变，切片中包含的网络资源也会改变，以使网络切片的性能满足用户需求。该方法之所以有效，是因为它可以确保仅将满足用户需求的网络资源包含在用户使用的网络切片中。应当理解，随着用户需求的改变，超出所需性能的任何网络资源都可以被重新分配给其他网络切片，并且性能低于所需性能的任何资源都可以被更高性能的资源所替代。
因此，可能需要一种用于响应式网络切片的系统和方法，而该系统和方法不会受到现有技术的一个或多个限制。
该背景信息旨在提供可能与本发明可能相关的信息。不必意图承认也不应解释为承认任何前述信息构成相对于本发明的现有技术。
为什么5G需要网络切片 以及如何实现
5G和网络切片
当5G被广泛提及的时候，网络切片是其中讨论最多的技术。像KT、SK Telecom、China Mobile、DT、KDDI、NTT等网络运营商，以及Ericsson、Nokia 、Huawei 等设备商都认为网络切片是5G时代的理想网络架构。
这个新技术可以让运营商在一个硬件基础设施切分出多个虚拟的端到端网络，每个网络切片从设备到接入网到传输网再到核心网在逻辑上隔离，适配各种类型服务的不同特征需求。
对于每一个网络切片，像虚拟服务器、网络带宽、服务质量等专属资源都得到充分保证。由于切片之间相互隔离，所以一个切片的错误或故障不会影响到其它切片的通信。
为什么5G需要网络切片
从以往到目前4G网络，移动网络主要服务移动手机，一般来说只为手机做一些优化。然而在5G时代，移动网络需要服务各种类型和需求的设备。大家提的比较多的应用场景包括移动宽带、大规模物联网、任务关键的物联网。他们都需要不同类型的网络，在移动性、计费、安全、策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求。
例如一个大规模物联网服务连接固定传感器测量温度、湿度、降雨量等。不需要移动网络中那些主要服务手机的切换、位置更新等特性。另外像自动驾驶以及远程控制机器人等任务关键的物联网服务需要几毫秒的端到端延时，这就和移动宽带业务大不相同。
5G的主要应用场景
这是不是意味着我们需要为每一个服务建设一个专用网络了？例如，一个服务5G手机，一个服务5G大规模物联网，一个服务5G任务关键的物联网。其实不需要，因为我们可以通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑的网络，这是一个非常节省成本的做法！
网络切片的应用需求
NGMN发布的5G白皮书中阐述的5G网络切片如下图所示：
NGMN 5G网络切片示意图
我们怎么实现端到端网络切片？
（1）5G的无线接入网络和核心网：NFV化
在如今的移动网络中，主要的设备是手机。RAN（DU和RU）和核心功能由RAN厂商提供的专用网络设备构建。为了实现网络切片，网络功能虚拟化（NFV）是一个先决条件。基本上，NFV的主要思想是将网络功能软件（即分组核心中的MME，S / P-GW和PCRF以及RAN中的DU）全部部署在商业服务器上的虚拟机，而不是单独部署在其专用网络设备。这样，RAN当作边缘云，而核心功能当作核心云。位于边缘和核心云中的VM之间的连接使用SDN进行配置。然后，为每个服务（即电话切片、大规模物联网切片、任务关键的物联网切片等等）创建切片。
如何实现网络切片之一
下图显示了每个服务专用的应用程序如何可以虚拟化并安装在每个切片中。 例如，切片可以配置如下：
（1）UHD切片：在边缘云中虚拟化DU，5G核心（UP）和缓存服务器，以及在核心云中虚拟化5G核心（CP）和MVO服务器
（2）电话切片：在核心云中虚拟化具有全移动功能的5G核心（UP和CP）和IMS服务器
（3）大规模物联网切片（例如传感器网络）：在核心云中虚拟化一个简单轻便的5G内核没有移动性管理功能
（4）任务关键的物联网切片：在边缘云中虚拟化5G核心（UP）和相关服务器（例如V2X服务器），用于最小化传输延迟
到目前为止，我们需要为具有不同要求的服务创建专用切片。并且根据不同服务特性将虚拟网络功能放置在每个切片中的不同位置（即边缘云或核心云）。此外，一些网络功能例如如计费，策略控制等，在某些切片中可能是必要的，但在其他网络切片中不是必需的。运营商可以按照他们想要的方式定制网络切片，而且可能是最具成本效益的方式。
如何实现网络切片之二
（2）边缘与核心云间的网络切片：IP/MPLS-SDN
软件定义网络，尽管在首先介绍的时候是一个很简单的概念，但现在变得越来越复杂。就以Overlay形式为例，SDN技术能够在现有的网络基础设施上提供虚拟机间的网络连接。
端到端网络切片
首先我们看如何保证边缘云与核心云的虚拟机间的网络连接是安全的，虚拟机间的网络需要基于IP/MPLS-SDN和Transport SDN来实现。本文我们主要讨论路由器厂商提供的IP/MPLS-SDN。Ericsson和Juniper都提供IP/MPLS SDN网络架构产品。操作有些许不同，但基于SDN的虚拟机间的连接是极其相似的。
在核心云中是虚拟化服务器。 在服务器的管理程序中，运行内置的vRouter / vSwitch。 SDN控制器提供虚拟化服务器和DC G / W路由器（云数据中心中创建MPLS L3 VPN的PE路由器）间的隧道配置，在核心云中的每个虚拟机（例如5G IoT核心）和DC G / W路由器间创建SDN隧道（即MPLS GRE或VXLAN）。
然后，由SDN控制器管理这些隧道和MPLS L3 VPN（例如IoT VPN）之间的映射。该过程在边缘云中也是一样，创建一个物联网切片从边缘云连接到IP / MPLS骨干，并一直到核心云。 这个过程可以基于目前为止成熟可用的技术和标准来实现。
（3）边缘与核心云间的网络切片：IP/MPLS-SDN
现在剩下的是移动前传网络。 我们如何在边缘云和5G RU之间切割这个移动前传网络？ 首先，必须首先定义5G前传网络。大家在讨论中存在一些选择（例如通过重新定义DU和RU的功能来引入新的基于分组的前传网络），但是还没有做出标准定义。下图是在ITU IMT 2020工作组中给出的图示，并给出了虚拟化前传网络的示例。
孙继平：煤矿智能化与矿用5G和网络硬切片技术
《工矿自动化》2021年第8期刊登了中国矿业大学（北京）孙继平教授撰写的论文《煤矿智能化与矿用5G和网络硬切片技术》。
创新点
（1） 提出了采掘工作面无人5G地面远程控制方法。
（2） 提出了用于综采工作面无人地面远程控制的无线传输距离和传输带宽计算方法。
（3） 提出了无线传输距离测试方法。
（4） 提出了基于网络硬切片的全矿井一体化信息传输网。
孙继平（1958—），男，山西翼城人，教授，博士，博士研究生导师，中国矿业大学（北京）信息工程研究所所长，原副校长；获国家 科技 进步奖和技术发明奖二等奖4项(第1完成人3项)；作为第1完成人获省部级 科技 进步特等奖和一等奖8项；作为第1完成人主持制定中华人民共和国煤炭行业和安全生产行业标准29项；作为第1发明人获国家授权发明专利90余件；主持制定《煤矿安全规程》第十一章“监控与通信”；作为第1作者或独立完成著作12部；被SCI和EI检索的第1作者或独立完成论文90余篇；作为国务院煤矿事故调查专家组组长参加了10起煤矿特别重大事故调查工作；E-mail:sjp@cumtb.edu.cn。
引用格式
孙继平.煤矿智能化与矿用5G和网络硬切片技术[J].工矿自动化,2021,47(8):1-6.
SUN Jiping.Coal mine intelligence,mine 5G and network hard slicing technology[J].Industry and Mine Automation,2021,47(8):1-6.