未来5G网络切片技术的关键问题分析

田宇 晏革

[摘 要]隨着5G时代来临，现在网络通信技术在原有基础上更加丰富多样。究其根本，5G网络具有智能化、广泛化、融合化、绿色节能化等特点，可以满足当前人们对网络通信超高流量密度连接的需求。为了解决当前网络拥堵状况，运营商会在原有物理网络基础上对其进行虚拟划分，以满足不同应用场景需求。基于此，本文以物质网络切片技术为着手点，阐述5G网络切片技术资源管理方法，探寻当前5G网络切片技术存在的问题，畅想网络切片技术未来发展方向。

[关键词]5G网络;网络切片技术;网元结构

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.24.095

[中图分类号]TN929.5[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2020）24-0-02

0     引 言

我国网络通信技术经过相关研究人员数十年的不断摸索研究，在提高网络运输速度的同时，还迎来了5G网络新时代。目前，我国网络通信技术在高度融合碰撞的驱使下，网络通信服务面临极大阻碍，甚至经常出现网络塞车、网络延时等问题。网络切片技术作为我国网络通信事业极为重要的探究领域，必须在保证4G网络信号良好的前提下，为5G网络通信技术提供优质服务，使该技术可以满足垂直行业个性化差异需求，为网络终端提供良好的网络连接技术，从而推进5G网络技术稳步发展。

1     5G网络切片技术概述

网络切片技术指在原有移动宽带网络基础上，对移动宽带进行切片，快速传递移动宽带中海量数据资讯以及井喷式信息。也就是说，网络切片技术等同于枢纽管理技术，可以有效保证关键型物联网应用环境连接畅通。而5G网络中的网络切片技术，则是在相对拥堵的移动宽带网络上设置交通枢纽功能，强化技术功能的安全性，确保各切片之间拥有各自独立的管辖范围，从而有效保证网络信息服务以及数据资源的安全性。5G网络切片技术可以利用通信商力量，分割原有硬件设施，并将其分割出多个虚拟端网络，致使某个网络端设备切片通过网络传输系统将其切片逻辑设置在隔离层，针对不同网络需求提供各种网络服务内容。换句话说，5G网络切片技术的主要任务是为物联网提供更好的服务，使其在一个独立的物理网络中，通过网络切片技术将其分割出多个逻辑网络，这样既能满足不同网络应用场景的需求，又能有效节约成本费用。

2     网络切片网络架构及性能

网络功能虚拟化（Network Functions Virtualization，NFV）主要针对各种网源虚拟化，软件定义网络（Software Defined Network，SDN）指有效负责网络本身的虚拟化技术。其中，网络功能虚化是通过一系列通用性硬件技术，在信息技术飞速发展过程中，借助科技手段深化处理多功能软件。这样一来，原本非常昂贵的原件构建可以由性价比较合理的设备组件替代，并通过软硬件功能对相关数据进行抽象化分析，促使网络设备功能软件更加灵活，同时共享相关数据资源，推动新型业务快速发展。对此，网络切片技术在发展过程中，可以通过弹性收缩、自动部署以及自愈性数据传递等相关项目得以有效发展。网络软件需要在传统软件框架基础上建立新型框架结构，以有效实现网络虚拟化，保证各项网络数据流量灵活、智能。

网络切片构架出现后，最初的网元结构随之弱化，导致原有网元功能中的虚拟机模块运行功能发生剥离，且在原有基础上得以有效优化，促使NFV技术功能变得越来越强大。这样的话，原有功能模块的自由能力可以与第三方的APP软件技术有效结合，并将网络依照功能背景将其分割成颗粒状。通过自由定义网络切片，使其形成移动管理、储蓄功能以及会话管理等模块管理功能，进而有效建设网络切片技术构架，依照客户需求提供个性化服务，确保网络切片技术，同时应用于网络通信物联网、企业网等相关应用领域。

网络切片技术中的网络构架是一个逻辑性较强的网络建设过程，该构架既可以独立承担部分网络功能，又可以全部承担整体网络功能，使其可以在各类应用场景进行差异化构架。目前，网络切片技术中的网络构架主要分为两种模式：一种为独立切片模式;另一种为共享切片模式。独立切片模式主要通过一个使用其独立功能模块，将用户面和总控制面有效联合在一起，通过独立端口到另一个独立服务端口予以优质化服务，使其拥有向用户提供优质化网络功能服务的特殊功能。而共享切片模式则将多个独立切片联合在一起使用，通过共享信息资源技术，实现一个端口到另一个端口有效连接。无论纵向连接方式还是横向连接方式，都能将大量数据信息提供给用户，继而满足用户数据信息需求。

3     5G网络切片技术资源管理方法

5G网络切片技术在设计过程中，主要以切片设计和商业设计为主，依照不同的需求特点进行网络切片设计。在网络切片设计初期，设计人员会依照该切片业务需求，为其选择相应的应用场景，充分考虑网络切片业务的利用功能带宽性、延时性以及安全性等方面。设计人员需要在设计网络切片模板时，充分考虑这些元素，从而设计出性价比高且具有实用功能的设计方案。在进行商业设计时，设计人员应对网络切片模板的生成过程进行科学合理的设计规划，通过标准化模板以及切片编辑工具，使其生成网络切片管理功能。同时还要注意，设计人员在设计过程中，需要保证不同区域网络的交互协议有效生成，使其具有良好的网络体验。

网络切片在排版过程中，主要是将已经购买的网络切片模板，依照实际需求进行重新排版，确保网络切片技术在创作时符合逻辑资源需求。另外，5G网络切片技术在实际应用过程中，具有相对稳定的逻辑资源，确保网络芯片模板质量符合相关技术质量要求，可以为其营造良好的运营操作环境。为了更好地隔离资源逻辑，编排人员还需要在网络切片编排时，使其与其他网络切片保持相互独立的状态，避免切片与切片之间相互混淆。即便在编排过程中只有一个自动化过程，设计人员也需要通过多次编排切片模板保证网络切片质量符合相关要求。编排人员在实际操作过程中，应大量积累编排经验，通过多次编排促使网络切片快速生成，并筛选已经生成的切片实例，以此确保网络切片技术具有良好的稳定性。

4    网络切片技术存在的问题

随着5G移动通信网络的大力推广，该技术不但改变传统移动终端设备应用，还让5G网络切片技术成为网络构架中非常重要的元素之一。网络切片技术是将虚拟网络通过各自的网络虚拟节点以及虚拟连接，使其在原有虚拟网络基础上形成一个物理网络子集。也就是说，虚拟节点可以在特定应用场景中设置一定的网络功能，并通过5G网络数据实现特定网络功能。目前，5G网络切片技术在实际应用过程中面临高精度、低延时、大宽带、灵活衔接等挑战。5G网络切片技術想要增加标识信号传输数据的传输量，就要在固定的时间内有效扩充传输资料的容量，在保证5G网络应用质量的同时，还要在延时方面通过5G网络切片技术减少延时性，提升网络应用效率，使其可以为客户快速传递大量网络数据信息，促使网络应用水平在原有基础上大幅度提高。另外，5G网络切片技术在灵活连接以及时间同步方面，还要根据用户实际需求情况科学选择应用方法，根据不同客户需求，在不同应用场景中为客户提供优质服务。在网络技术应用过程中，网络切片技术还要根据投放范围，提高自身连接灵活性与精度。这需要网络切片技术人员在应用该技术时，根据实际需求情况不断扩大使用范围，将5G网络切片技术转变为移动运营商的“修补人员”，避免运营商在使用网络宽带等相关技术时存在延迟性与滞后性。

5    网络切片技术发展方向

由于5G网络研究探索需要广泛应用网络切片技术，未来5G网络切片技术在现有研究基础上，将原有网络切片划分的分隔化转变成颗粒化，促使5G网络可以在应用场景中实现垂直行业业务场景。基于此，在划分网络切片颗粒度时，相关机构应保证网络切片技术的灵活性，根据实际需求详细划分切片颗粒度，并在原有基础上合理改进网络切片结构。当前网络切片技术的主要核心切片技术仍是RAN技术，该项技术在应用过程中需要综合考虑技术应用场景。对此，5G网络切片技术在未来研究发展方面，需要研究人员注重网络宽带提升技术，减少延迟情况发生。随着科学技术飞速发展，我国5G网络切片技术能够在多个核心网络领域内创新当前应用的网络切片技术，并在网络切片管理编排方面，通过NFV、SDN等技术进行有效协作，使其通过端口到端口的编排建设，促使网络切片可以自动化有效运行，为客户提供及时有效的数据资源信息，提高网络切片技术应用效率，满足不同用户的网络需求，并根据用户实际需求情况为其制定特殊的网络切片。

6    结 语

相关单位在应用5G网络切片技术的过程中，既要了解5G网络切片技术的基本内涵，又要明确5G网络切片技术的实际应用功能，使该技术可以在不同应用场景中满足客户需求，保持网络畅通，降低网络延时。另外，技术人员在研制5G网络切片技术时，应根据网络切片当前应用存在的问题，提出科学合理的研究方案，以便网络芯片技术能够根据不同客户需求制定具有开放性、适用于海量数据资源的大型应用场景，促使通信运营公司全面应用5G网络切片技术。

主要参考文献

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[2]李昊.未来5G网络切片技术关键问题论述[J].电子元器件与信息技术，2019（11）：71-72，75.

[3]李俊龙.未来5G网络切片技术关键问题分析[J].中国新通信，2019（11）：59.