2016年10月，IMT-2020（5G）推进组正式结束了5G技术研发试验第一阶段相关测试，其中网络切片等技术成为第一阶段的关键测试内容之一，爱立信正是该技术的主要测试厂商。

网络切片被各个5G组织公认为是5G网络侧的关键技术，它的成功应用有助于满足5G应用的差异化需求，从而助力5G网络超越移动互联网，并且向更广阔的行业领域扩展。

切片的驱动力

5G技术的持续前行推动了全球新一轮科技革命，激发了产业变革的热潮。

在虚拟现实、增强现实、自动驾驶和无人机等处于市场培育阶段的新兴行业，5G技术的直接应用已被业界广为接受；在传统行业的技术革新和产业竞争力提升方面，5G也开始引起产业的广泛关注。例如，作为全球首屈一指的制造大国，我国提出了“中国制造2025”计划，以全面提升制造业核心竞争力，这其中，5G因为能够推动弹性生产和柔性制造系统的实现而成为关键技术之一。

高性能的5G网络将提供适配不同领域需求的网络连接特性，推动各行业的能力提升及转型。同时各个行业对连接特性的不同需求也对5G网络提出了完全不同于移动互联网特性的挑战：不同行业对时延、移动性、网络覆盖、连接密度和等特性需求不同，尤其是对连接成本的敏感度千差万别，对5G网络的灵活配置特别是对网络资源的快速合理分配及再分配提出了更为严苛的要求。因此，灵活快速地调度和分配网络资源是5G网络超越移动互联网，并向更广阔的行业领域扩展和取得成功的关键。

作为5G网络最重要的特性之一，基于多种新技术组合而成的端到端网络切片能力，可以将所需的网络资源灵活动态地在全网中面向不同需求进行分配及能力释放，并进一步动态优化网络连接，从而降低成本、提升效益。可以说，网络切片成为灵活调度及合理分配5G网络资源的关键所在。

同时在5G网络中，驱动网络切片能力和管理网络资源及切片的网络编排、协同及管理功能，成为整个5G网络的驱动核心。

网络切片的管理与协同

引入网络切片的关键因素是促进产生新的业务模型，使运营商能够给更多的行业提供服务。而网络切片在给运营商带来网络灵活性，帮助其向多种不同类型客户提供切实想要的功能和特性、实现业务的快速部署并减少上线时间的同时，也不可避免地带来了复杂性，对网络的自动化、可编程性和模块化提出了很高要求，这对运营商的运维管理意味着极大的挑战。因此面对如此复杂的网络，管理网络切片并且实现切片间的协同成为亟需解决的问题。

首先需要指出的是，网络切片本身不是服务，而是用来对外提供服务的，因此我们需要将网络切片和其提供的服务解耦为网络切片层和服务层，并各自进行管理和协同。图1为网络切片的管理架构。

图1 网络切片管理架构

为满足各行各业客户对网络的不同需求，运营商对服务的管理变得至关重要。不仅需要对外提供不同的服务方案，还要在其基础上执行服务的生命周期管理，并且将某些管理功能直接开放给客户，让客户通过租户或者独占的形式监控自己请求的服务并进行一定范围的管理。这样，行业客户就可以根据自己的实际需求选择适合的方案并提出服务指标，再由服务管理功能将方案和指标翻译为实例化网络切片所需要的蓝图和输入参数等。

对网络切片的管理亦然。网络切片管理通过蓝图的方式对外提供能力，并在其基础上实现切片的生命周期管理。我们可以根据服务管理提供的蓝图和输入参数，按照蓝图中的定义和工作步骤来实例化网络切片，使其提供特定的网络特性，比如提供极低的时延、极高的可靠性、极大的带宽等，以满足不同行业客户对网络的要求。

在实例化网络切片的过程中，需要调度基础设施中的资源，包括接入资源、传输资源和云资源等，而各个基础设施资源也都有各自的管理功能。因此网络切片管理还需要与各个资源管理功能相互沟通协作，根据客户的不同需求，为客户提供共享的或者隔离的基础设施资源。除此之外，由于各种资源的相互独立性，网络切片管理也在不同资源之间进行协同管理。

总的来说，这种多层级的、模块化的管理模式，使整个网络切片的管理和协同更加通用、灵活并且易于扩展。

切片的自动化生命周期管理

网络切片是一个端到端的逻辑网络，运营商可以根据多种原则建立网络切片，例如为每一种业务建立一个网络切片或者为某一个客户创建一个网络切片。切片内的网络功能可以创建于虚拟化平台之上的虚拟网元，也可以创建于物理网元，其中构建于NFV基础之上的网络切片更为灵活高效。

基于NFV/SDN的网络切片更适合于利用软件进行自动化的生命周期管理；基于物理网元的网络其生命周期中各阶段耗时很长，从网络规划到设备测试、采购、调试、验收、提供服务都需要相当长的时间，网络运营期间如果需要扩容也相当复杂耗时。而基于NFV/SDN的网络切片可以在软件控制之下自动完成网络设计、部署验证等环节，使得网络扩容、缩容更为方便快捷，从而提高资源利用率，甚至可以单独动态建立非生产网络切片，验证并测试网络功能，完成后将切片删除以释放资源。

网络切片的生命周期管理可以分为三个阶段：设计激活、运行状态管理和切片删除，具体如图2所示。

图2 网络切片的生命周期管理

在第一阶段，需要根据切片所提供的业务需求来设计切片，包括网络切片应包含的网元、网络的拓扑结构以及网络切片的工作流程。切片设计的输出为网络切片蓝图，该蓝图可以用来生成网络切片实例，一个网络切片蓝图可以生成多个网络切片；也可以把已有网络切片蓝图作为模板，对其稍加改动生成新的蓝图，以建立不同的网络切片。该阶段也包括对网络切片内网络功能的配置以及业务的激活。

第二阶段为网络切片运行阶段。在该阶段，需要通过软件方式监控网络运行状态，并与网络KPI对比，以掌握网络运行状况并及时发现所出现的变化。同时根据运营商策略采取相应的措施以保持网络正常运行，这些措施包括网络切片的扩容、缩容、升级等。例如，如果软件监控到网络用户数增加、带宽利用率升高，那么当到达一定阈值时，软件会自动启动网络切片的扩容过程，以使网络资源利用率处于合理水平。

第三阶段为切片删除阶段，出于运营或业务的考虑，有时切片需要退出运营，这样切片就需要被删除。在该阶段需要考虑原有用户的处理、是否需要将用户迁移到其他切片，并在切片删除后释放所有资源。