摘要：网络切片是5G相对于4G最大的差异化优势之一，它赋予了网络更为灵活和敏捷地满足业务需求的能力。以FlowOne为例介绍了端到端管理与编排产品实现的基本理念及其主要功能，汇总了当前国内外运营商对于此技术进行的相关研究和测试，展望了5G网络切片端到端管理与编排的未来发展。
关键词：5G；网络切片；端到端管理与编排
1产品设计理念及其主要功能
运营商真正部署5G网络切片管理与编排系统时，可以在3GPPSA5工作组定义的基于服务架构的网管系统框架以及相应服务化接口的基础上，根据自身管理需求、厂家实现以及网管系统现状和预期，对各种管理服务进行整合或汇聚，形成定制化的管理功能实体及公开接口的行业和企业标准，以指导并规范化用于商用部署的5G网络管理与编排系统。将基于FlowOne产品，介绍网络切片管理与编排产品设计理念及其主要功能。其功能涵盖了传统物理域编排、虚拟域编排、SDN控制器管理、IT基础设施编排以及开放的第三方应用编排。其可以为运营商提供跨设备商的灵活管理和编排能力。端到端的网络切片的管理和编排涉及到切片的生命周期管理，比如切片的设计、实例化、缩扩容、终止等。
FlowOne端到端网络切片生命周期管理中的切片设计理念。根据各个域（无线、传输、核心网等）的北向接口所提供的开放能力，FlowOne加载各个域的资源规范，并将其统一化和抽象化。在此基础上，FlowOne的切片设计器可以进行新切片蓝图/模板设计，或者导入已有切片蓝图/模板并根据各个域的能力重新适配。之后将设计/适配好的切片蓝图/模板进行测试并存入其服务目录。服务目录将新增、更新的切片蓝图/模板和相关参数通过其北向接口发布到用户和租户以供调用。
FlowOne端到端网络切片生命周期管理中的切片实例化过程。FlowOne收到部署网络切片的请求后，按照其服务目录中的网络切片蓝图/模板，将网络切片分解到各个子网切片，调动协同注册到FlowOne的各个相关子网/域管理器进行各个子网切片编排和实例化。示例中用网络服务（NS）代表子网切片，而子网/域管理器CBND做为NFVO负责NS的部署工作。
FlowOne通过CBND的北向接口将部署NS的请求和相关参数依次发送到CBND。CBND根据收到的请求对应其服务目录中的定义分解NS到各个VNF，并调动CBAM（VNFM）部署相应的VNF，最后实例化虚拟资源。实际切片编排过程中，FlowOne还需协同多个其他域的管理器，比如无线、传输等。
端到端网络切片管理与编排中通过API接口实现的开放性，获得在用户/租户入口、端到端跨域编排与业务管理、底层网络与基础设施之间的解耦。FlowOne面向用户和租户的北向接口开放切片蓝图/模板以供用户和租户调用进行切片的编排和管理。而依托于各个域（无线、传输、核心网等）的北向接口，FlowOne得以加载各个域的资源规范以进行切片蓝图/模板的设计，以及切片实例化过程中对各个域管理器的调用，而不需关注各个域底层资源的管理。
网络切片方法有很多种，例如可以按照业务场景、服务等级、网络制式以及企业不同来进行切片。按业务场景切片、服务等级、特殊安全需求、特殊的计费方式等切片。虽然切片的优势显而易见，但是切片并不是越多越好。在灵活性增加的同时，切片过多会造成不同切片之间的动态管理和资源共享难度增加，对平台、编排、管理等都是比较大的挑战。重要的是如何充分地把相似需求归为一类，从而减少切片数量对平台的挑战。网络切片还需要使用网络编排器对切片进行统筹管理，实现资源合理安排，高效地针对业务需求进行调度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆网络切片通过2步实现：首先在水平方向上基于5G的三大业务场景按eMBB、URLLC和mMTC进行划分，同时在垂直行业之间基于业务特征进行行业切分；之后各个垂直行业内部进一步细分，可以按不同企业或者品牌进行定制化切片的设计，从而进一步提高网络资源的价值。
2运营商实践
2.1中国移动
2017年MWC巴塞罗那展会上中国移动联合华为、德国电信、大众集团发布了《服务可保证的5G网络切片白皮书》。白皮书中肯定了网络切片在5G中承担的重要角色，尤其是对垂直行业的业务需求，网络切片将提供服务可保证的端到端网络解决方案。中国移动争取在5G独立组网方案商用部署时就部署网络切片功能，以具备端到端的网络切片能力。中国移动正在努力推进使用SDN/NFV技术改造EPC或IMS系统，并且积极组织5G切片的试点工作，给未来5G应用做铺垫，推动5G系统端到端切片的实现。在5G独立组网方案测试中，中国移动还将与主流设备厂商一起针对5G网络切片功能进行联合测试，验证并解决相关重点课题（例如网络切片管理与编排功能在NFV管理架构中的位置、当前NFV网络管理体系支持网络切片管理所需增强功能等），逐步将5G切片技术推向商用部署。
2.2中国联通
中国联通于2015年发布了《CUBE-NET白皮书》，定义了中国联通的未来网络架构演进的方向，其中不仅定义了3朵云（集中云、局域云和边缘云），同时还指出了未来业务管控将朝着网络切片的方向发展。中国联通自2017年NB-IoT物联网建设时考虑了采用大区制的方式部署独立的虚拟化的核心网（vE⁃PC），本质上讲，这是一种重叠部署（overlay）形式的简化网络切片，物联网应用与公网普通用户隔离，分别按需各自进行扩缩容等业务规划和实施。2017年中国联通还启动了通信云项目，综合考虑虚拟化vIMS及4G核心网虚拟化扩容，与未来5G核心网络规划以及网络切片的部署相结合，加快网络转型节奏并有效降低多网共存的运维成本。2018年6月，中国联通发布《5G网络切片白皮书》，用以赋能工业互联网和车联网等5G应用。同时，中国联通成立了工业互联网联盟，并与腾讯和百度分别成立了5G联合开放实验室。在MWCS通信展上，中国联通与诺基亚公司签署合作备忘录MOU，共同探索基于网络切片在车联网领域的研究与市场拓展。8月，中国联通与阿里巴巴成立了合资公司云粒智慧，扩展政企和环保等业务领域合作。中国联通正在将混改效应展现出来。
2.3中国电信
中国电信于2018年6月发布了《5G白皮书》［14］，明确采用独立组网（SA）方式作为其5G部署方式。中国电信认为5G与传统网络最大的不同有2点：一是有网络切片，二是MEC（边缘云），代表5G能支持未来的各种垂直业务应用。2016年，中国电信创新中心与诺基亚签署了关于5G网络切片联合研究的合作备忘录。2017年9月，中国电信北京研究院、中国电力科学研究院、华为公司共同启动了“5G电力切片基础前瞻联合创新项目”。在即将展开的5G独立组网方案功能测试中，中国电信将5G网络切片的选择以及管理与编排作为重点课题进行研究及验证。
3结语
5G网络切片是一种全新的电信网络设计理念，充分适配SDN/NFV基础设施，实现由业务需求到网络资源的灵活匹配，促成新的商业模式和新的生态环境，满足不同垂直行业以及第三方如OTT公司的特定功能要求。此外，5G网络切片将对未来网络运维复杂度、前/后向兼容性以及网络快速适配能力等方面带来非常显著的增益。本质上5G网络切片将运营商的基础设施以共享方式提供，同时通过隔离保护来保障各业务的高质量的体验，这种模式必将逐步形成各垂直领域与运营商多赢合作的新的商业模式。
参考文献
［1］移动网络切片管理总体技术要求［S］.北京：中国通信标准化协会，2018.
［2］5G网络总体技术要求［S］.北京：中国通信标准化协会，2018.
论文作者:杨 淼,张新辉,赵 刚,李 欢
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
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