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5G將開(kāi)啟一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，5G支持增強移動(dòng)寬帶（eMBB）、海量連接（mMTC）和低時(shí)延高可靠連接（uRLLC）三大場(chǎng)景，三大場(chǎng)景中包含了多樣化差異化的應用。

eMBB（增強型移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)）：基于無(wú)線(xiàn)側頻譜利用率和頻譜帶寬技術(shù)的突破，5G可以提供比4G快10倍以上的傳輸速率。對于當下流行的AR/VR、高清視頻直播，只有5G超高速率才能滿(mǎn)足需求，4G的傳輸速率是無(wú)法支持的。現在使用VR看高清或者大型交互游戲時(shí)，必須要拖著(zhù)網(wǎng)線(xiàn)來(lái)獲取數據，在未來(lái)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行無(wú)線(xiàn)連接，VR/AR可以獲得快捷的體驗。

mMTC（大規模機器通信業(yè)務(wù)）：通過(guò)多用戶(hù)共享接入，超密集異構網(wǎng)絡(luò )等技術(shù)，5G可以支持每平方公里接入100萬(wàn)個(gè)設備，是4G的10倍。近來(lái)智慧城市的快速發(fā)展，路燈，井蓋，水表等公共設施都已經(jīng)擁有了網(wǎng)絡(luò )連接能力，可以進(jìn)行遠程管理，但是5G會(huì )有更大的革新。基于5G網(wǎng)絡(luò )的強大連接能力，才可以把城市各個(gè)行業(yè)的公共設備都接入智能管理平臺。這些公共設施通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )協(xié)同工作，只需要少量的維護人員就可以統一管理，大大提升城市的運營(yíng)效率。

網(wǎng)絡(luò )切片（Network slicing）是通過(guò)切片技術(shù)在一個(gè)通用硬件基礎上虛擬出多個(gè)端到端的網(wǎng)絡(luò )，每個(gè)網(wǎng)絡(luò )具有不同網(wǎng)絡(luò )功能，適配不同類(lèi)型服務(wù)需求。 5G網(wǎng)絡(luò )切片架構示意圖如下所示，運營(yíng)商購買(mǎi)物理資源后，針對大眾上網(wǎng)業(yè)務(wù)使用物理資源虛擬出一個(gè)eMBB切片網(wǎng)絡(luò )，之后再針對垂直行業(yè)中某些廠(chǎng)商的智能抄表需求，使用物理資源再虛擬出一個(gè)mMTC切片網(wǎng)絡(luò )，兩個(gè)切片網(wǎng)絡(luò )分別為不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供服務(wù)。

雖然垂直行業(yè)中各行各業(yè)對網(wǎng)絡(luò )功能的需求多種多樣，但是這些需求都可以解析成對網(wǎng)絡(luò )帶寬、連接數、時(shí)延、可靠性等網(wǎng)絡(luò )功能的需求。5G標準也將不同業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )功能的需求特點(diǎn)歸納為三大典型場(chǎng)景，相應的這三大典型場(chǎng)景對應的網(wǎng)絡(luò )切片的類(lèi)型分別是eMBB切片、mMTC切片、uRLLC切片。 

5G不同行業(yè)的業(yè)務(wù)可以使用不同的切片網(wǎng)絡(luò )來(lái)承載，即使提供相同業(yè)務(wù)的不同廠(chǎng)商可以作為切片網(wǎng)絡(luò )的租戶(hù)，購買(mǎi)、管理、運營(yíng)各自的切片網(wǎng)絡(luò )從而向自己的終端客戶(hù)提供通信服務(wù)。如下圖所示，汽車(chē)行業(yè)的要提供自動(dòng)駕駛服務(wù)，汽車(chē)廠(chǎng)商A和B可以分別訂購運營(yíng)商提供的uRLLC類(lèi)型網(wǎng)絡(luò )切片，使用不同切片網(wǎng)絡(luò )實(shí)例將通信服務(wù)提供給自己的最終客戶(hù)，實(shí)現車(chē)輛和遠程平臺的實(shí)時(shí)、可靠連接。網(wǎng)絡(luò )切片的租戶(hù)還可以是另外一個(gè)運營(yíng)商，這個(gè)運營(yíng)商不建立自己的網(wǎng)絡(luò )，直接使用其訂購的切片網(wǎng)絡(luò )，然后在一定范圍內向自己的最終客戶(hù)提供通信服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò )切片管理系統

切片網(wǎng)絡(luò )是端到端的網(wǎng)絡(luò )，因此網(wǎng)絡(luò )切片需要引入一個(gè)全新的統一編排和管理的系統以支持切片的快速部署、協(xié)同工作和全生命周期管理。該全新的管理系統必須具備網(wǎng)絡(luò )切片的按需定制能力、切片自動(dòng)化部署能力、切片端到端監控和協(xié)同能力、切片智能運維能力。

如上圖所示，協(xié)議定義由網(wǎng)絡(luò )切片管理功能CSMF（Communication Service Management Function）、NSMF（Network Slice Management Function）和NSSMF（Network Slice Subnet Management Function）組成一個(gè)管理系統，實(shí)現跨RAN、TN、CN的端到端網(wǎng)絡(luò )切片的協(xié)同和全生命周期管理。CSMF、NSMF、NSSMF具體分工如下：

網(wǎng)絡(luò )切片的全生命周期管理主要業(yè)務(wù)流如下圖所示，租戶(hù)根據業(yè)務(wù)需求到切片管理系統提供的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站上提供業(yè)務(wù)屬性（帶寬、時(shí)延、連接數、移動(dòng)性、可靠性、覆蓋面積等）以訂購通信業(yè)務(wù)，之后CSMF、NSMF、NSSMF、MANO協(xié)作部署滿(mǎn)足租戶(hù)業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò )切片并對其進(jìn)行管理運維。

網(wǎng)絡(luò )切片部署功能

運營(yíng)商購買(mǎi)物理資源后，應租戶(hù)的需求部署切片網(wǎng)絡(luò )。租戶(hù)則在切片網(wǎng)絡(luò )上向終端客戶(hù)提供通信服務(wù)，然后對切片網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理和運營(yíng)。網(wǎng)絡(luò )切片實(shí)例部署的完整過(guò)程如下圖所示。

運營(yíng)商進(jìn)行切片模板設計時(shí)，可以直接使用設備商提供切片基礎模板，或者對切片基礎模板進(jìn)行二次創(chuàng )建設計出不同規格的自定義切片模板。租戶(hù)選購切片商品時(shí)，需要提交服務(wù)需求，例如服務(wù)區域、計費模式、隔離度、SLA參數等。運營(yíng)商部署網(wǎng)絡(luò )切片實(shí)例可以按照切片模板中的參數一鍵式部署或者根據提供新的網(wǎng)絡(luò )規劃參數進(jìn)行自定義部署。

網(wǎng)絡(luò )切片選擇

切片選擇涉及兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò )附著(zhù)，一個(gè)是PDU會(huì )話(huà)建立。

1、用戶(hù)開(kāi)戶(hù)時(shí)，簽約數據中會(huì )包含用戶(hù)支持的切片信息（例如切片A、B、C，其中A和B被標記為“default”，“default”表示在終端不攜帶切片信息時(shí)，網(wǎng)絡(luò )側默認用戶(hù)支持接入的切片）。

2、終端初次入網(wǎng)注冊時(shí)，終端未攜帶切片信息，AMF（負責接入管理的NF）將本地配置的切片信息與從UDM（負責用戶(hù)數據管理的NF）獲取的用戶(hù)簽約數據中的切片信息進(jìn)行匹配。

• 如果AMF本地配置的切片信息包含簽約的默認切片信息，則AMF判斷可以為終端提供對應切片服務(wù)，在注冊響應消息中攜帶用戶(hù)在當前網(wǎng)絡(luò )下可以使用的切片A、B。

• 如果AMF本地配置的切片信息中不包含簽約的默認切片信息，則AMF判斷自身不能為終端提供對應切片服務(wù)，AMF查詢(xún)NSSF（負責網(wǎng)絡(luò )切片選擇的NF）獲取可提供切片服務(wù)的其他AMF（Target AMF）信息，NSSF響應消息中攜帶為終端分配的切片配置信息。Target AMF在注冊響應消息中攜帶用戶(hù)在當前網(wǎng)絡(luò )下可以使用的切片A、B。

3、用戶(hù)激活業(yè)務(wù)時(shí)（例如，用戶(hù)打開(kāi)一個(gè)APP），終端會(huì )根據步驟2中的切片選擇策略，選擇對應的切片ID（例如網(wǎng)絡(luò )切片A）進(jìn)行業(yè)務(wù)觸發(fā)，AMF選擇切片A對應的SMF（負責會(huì )話(huà)管理的NF）為終端建立PDU會(huì )話(huà)。