5G网络实现网络切片的过程涉及将物理网络资源虚拟化和逻辑化,以适应不同应用场景的特定需求。以下是实现网络切片的关键步骤和概念:
1. 网络功能虚拟化(NFV):
NFV技术将传统电信网络中的专用硬件功能(如MME、S/PGW、PCRF等)转化为软件服务,运行在通用服务器上。这使得网络功能可以像应用程序一样部署和管理。
无线接入网(包括数字单元DU和射频单元RU)和核心网功能被虚拟化,形成边缘云和核心云,使用商用现成(COTS)的服务器、存储和网络设备。
2. 软件定义网络(SDN):
SDN通过分离控制平面和数据平面,使得网络的控制逻辑集中于控制器,从而能够灵活地管理和指导数据流,支持网络资源的动态分配。
SDN与NFV结合,使得网络切片能够像切面包一样,水平分割物理网络资源,创建多个逻辑上独立的网络。
3. 端到端切片架构:
根据3GPP TS23.501标准,5G网络切片是端到端的设计,覆盖无线接入网、传输网和核心网。
切片管理涉及CSMF(通信服务管理功能)、NSMF(网络切片管理功能)和NSSMF(网络切片子网管理功能),这些功能协同工作,将业务需求转化为具体的网络配置。
CSMF接收业务系统需求并转化为网络切片需求,NSMF负责设计和管理整个切片,而NSSMF管理子域或子网内的切片实例。
4. 全生命周期管理:
网络切片的创建、监控和释放是一个闭环过程。从需求分析开始,通过NSMF分解需求到各个子域,配置各单域,然后收集和汇总信息,形成切片级的统计指标,实现可视化管理。
5. 应用场景定制:
根据5G的三大应用场景(eMBB移动宽带、mMTC海量物联网、uRLLC任务关键性物联网),网络被切分成不同的逻辑网络,每个切片针对特定的服务质量(QoS)要求和性能指标进行优化。
6. 资源隔离与分配:
每个切片获得独立的计算、存储和网络资源,确保了不同服务之间的隔离性和服务质量,即使一个切片出现问题,也不会影响其他切片的正常运行。
通过上述步骤,5G网络切片实现了物理网络资源的高效利用和灵活配置,以满足不同行业和应用对网络的不同需求,从而推动5G技术在多样化场景中的应用。
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