2020 年，相信很多小伙伴已經用上了 5G 手機，感受到了 5G 的網絡帶來的飛一般的感覺。

不過，可能也有小伙伴會發出疑問：我買了 5G 手機，也體驗了 5G，好是好，但似乎也沒有外界吹得那么神乎啊。不是說好的技術革命嗎？就只是網速變快了而已？

其實這背后主要有兩個原因，一個是目前 5G 切實落地的應用還比較少，第二個就是目前 5G 的技術確實也還在演進過程中。

我們回想一下 5G 的三大核心應用場景：

增強型移動寬帶（eMBB）：更大的網絡吞吐量、峰值速率和低延時；

海量機器通信（mMTC）：巨大的連接數量，以支持海量物聯網設備；

高可靠低時延通信（uRLLC）：核心關注網絡的高可靠性和超低時延。

我們現在感受到的 “網速快”只是這三大應用場景的其中之一。5G 和 4G 真正的本質區別，在于支持海量的連接數和超低的時延。

換句話說，5G 真正強大的地方在于構建一個萬物互聯的世界。不僅手機要聯網，手表也要聯網，電視要聯網，水表要聯網，汽車也要聯網…… 海量終端的使用場景，對網速、時延等方面的需求千變萬化，而 5G 要把它們統統納入一個統一的網絡架構中。

對 5G 來說，這才是巨大的考驗。

不過，目前這些海量的應用還沒有廣泛落地，而且我們要給技術演進一定的時間，簡單說，就是還得等。

為了應對這種海量的網絡需求，這其中有一個關鍵的技術，就是 5G 網絡切片技術。

IT之家曾報道，在 11 月 19 日 - 21 日舉行的中國移動全球合作伙伴大會上，中國移動聯合紫光展銳等共同完成了業界首個 5G 終端切片目標方案的應用演示。

這說明，5G 網絡切片的落地已經走在路上，我們距離描繪中的萬物互聯的世界又前進了一步。

那么，這里關鍵的 5G 網絡切片技術到底是什么呢？是像切片面包那樣切嗎？今天IT之家就和大家一起了解了解。

首先，我們需要了解一下移動通信網絡的基礎架構。

手機 A 給手機 B 發送一個信息，手機 A 發送的信號被基站 A 接收，基站 A 將信號進行一系列處理，然后通過承載網絡發送到運營商的核心網絡，核心網絡再將信號進行處理，發送給基站 B，然后手機 B 接收從基站 B 發送過來的信號。

手機 A 和手機 B 就完成了一次通信。

這其中，基站相當于接入網，負責傳輸信息的承載網絡叫承載網，運營商的核心網絡叫做核心網。

接入網、承載網和核心網是移動通信的基本架構。

打個比方，把我們使用的移動通信網絡比作一條路，信息就是路上的各種交通工具，通過承載網在我們的手機和運營商的核心網之間來回傳輸。

過去在 2G 時代，手機主要是用來打電話發短信，因此在這條路上車輛的種類很少，比如說只有自行車和三輪車，而這些車輛彼此通行也沒有先后順序。

到了 3G 時代，數據流量業務還是崛起，人們用手機不僅是打電話發短信，還用來上網、聊天等等。不同的應用對應不同的數據，也就是說，在路上的車輛種類變多了，不僅有自行車、三輪車，還有小轎車、救護車等等了。

這么多車一起上路，就不能像以前一樣由著大家一起隨便開了。于是運營商制定了 “交通規則”，給不同的車劃分不同類型的車道，到岔路口時，還根據用戶實際的需求規定那種類型的車有優先通行的權利。

例如當到了岔路口時，救護車有權利優先通行，因為他們對時延要求很高，其它類型的車必須讓它先走。

這樣以來，在 3G 網絡業務變多的情況下，整個通信網絡也能保證道路的流暢。

然后到了 4G 時代，移動通信的業務種類更多了，人們不僅要上網、聊天，還要看高清視頻、玩手游、直播等等。這樣一來，路上的車就更多了，大卡車、面包車、公交車、小貨車、電動車之類的，都上路了。

不過不要慌，通信行業大佬們說，我們嚴格貫徹 3G 時代的交通方針，劃分更多的車道，然后將不同車型的通行優先級進行更精細的劃分，而且，我們還把馬路拓寬了，盡可能地減少道路擁擠。

這樣一來，4G 時代應對復雜業務的需求也這樣解決了。

不過到了 5G 時代，又不一樣了。

我們剛才說，5G 要適應萬物互聯的需求，海量終端等著接入網絡，這個業務的復雜性和 4G 完全不在一個量級上。

原來這條路上來來回回跑著很多汽車，現在可好，不僅要通汽車，還要通火車高鐵，甚至有時候小飛機也要借這條路當跑道起飛降落，還有，這條路有時還得承辦一些公開活動，什么馬拉松啊之類的，總之就是承接的業務種類暴漲。

這怎么辦呢？

人們從立交橋身上得到了靈感。對了，一條路不夠走，可以分層啊，分層好多層，不就變成很多條路了？

于是運營商們就開始在 5G 這條 “通信道路”上修剪起了立交橋，這立交橋有很多層，運營商還給這些橋層進行了分類，總共有 3 大類。

為什么有 3 類呢？因為前面我們說，5G 有 3 大應用場景：增強型移動寬帶、海量機器通信、高可靠低時延通信。

第一大類專門負責增強型移動寬帶業務，第二大類專門負責高海量機器通信業務、第三大類專門負責高可靠低時延通信業務。

然后具體到每一層，我們再細分成更多的子樓層，供不同的交通工具使用。

這就相當于，原來一條路，被切成了好幾層，每一層還要細切成很多子層，相當于車道，各司其職。

這一層一層的，像切片面包一樣，其實就是所謂的 5G 網絡切片技術。

例如說，這立交橋的第一大層是負責強型移動寬帶業務的，其中被切成了很多子層，有智能手機業務層、虛擬顯示業務層等。

第二大層是專門負責海量機器通信業務的，其內部也被切成了很多子層，有智慧水表業務層、有智能停車業務層等。

而第三大層專門負責高可靠低時延通信業務，有自動駕駛的子層，遠程醫療的子層等等。

在 5G 的網絡架構里，這三個大層和其中的子層各自分工合作，針對 5G 海量的應用場景分工合作，各自應對其擅長的業務，由此讓整個網絡有條不紊地運行，構成萬物互聯的基礎。

那么，如此龐大的 “交通運輸系統”，這么多的 “切片”，5G 是怎么做到統一管理的呢？

這就要回到我們前面所說的移動通信的基本架構了：接入網、承載網、核心網。

不論 5G 的技術細節怎么變，移動通信的這個基本架構是變不了的，所以我們就從這三個環節來看。

首先是接入網，粗略的理解其實就是基站。基站的作用就是接受、發射信號，并且對信號進行調制或解調，以及射頻處理等。這個過程，是需要運算的。

5G 時代，基站數量會是 4G 時代的很多倍，不僅有外面的大基站，還有室內的微基站、皮基站、飛基站，如何對這這么多基站進行統一的管理而又不耗費非常高的成本呢？

這里有一個 NFV（“Network function virtualization”）網絡功能虛擬化技術。剛才我們說，基站的運行是計算的功能，既然是計算，那么在某個時間里，那么多的基站肯定有很多基站的計算資源并沒有用盡，甚至是空閑的。這些空閑的計算資源不用太可惜了。

所以人們就想到，把這些空閑的運算資源集中起來，用虛擬化的技術進行統一調配。

過去基站的運算設備是專用的，而有了上面這個想法后，人們可以把通用服務器的運算資源集中起來，加上一個虛擬化層，運行具備基站運算的軟件就行了。在此基礎上，人們可以把網絡中的計算資源劃分成很多子硬件，進行統一管理，按需劃分。

這個邏輯其實和云計算非常相似。

有了這個技術，加上對基站內部結構的重新構造，就可以在接入網層面支持網絡切片，并對子切片進行管理。

在承載網層面也是類似，但主要是通過 SDN 技術支持網絡切片。SDN 技術叫做 “Software Defined Network”，軟件定義網絡。

它的內含和機理很復雜，大意是過去上層用戶發出請求時，需要通過網絡服務提供商傳達給網絡上的每一個網絡設備，再由設備的控制功能來控制設備進行數據轉發，實現整個通信網絡的數據流通。

隨著網絡中的數據越來越多，一旦傳輸計劃有變更，網絡服務提供商需要傳達到每一個網絡設備，效率低下。

SDN 就是在上層應用（上層用戶和網絡服務提供商）和基礎網絡設施之間加入一個控制層，它將設備的控制功能和轉發功能分離，這樣硬件廠商就不用針對每個硬件設計和安裝對應的軟件系統，使得硬件可以通用化。具體的控制轉發功能由 SDN 控制層進行統一管理，這樣就大大提高了運行效率。

打個比方，假如現在有一家影視公司，接金主爸爸的要求，找旗下的演員一起拍一部短片。在過去，這個流程是金主爸爸把需求告訴影視公司的老板，然后老板找到部門主管，部門主管挨個通知各個演員的經紀人，告訴他們需要演什么。經紀人再將需求通告給演員。

不過呢，這個金主爸爸對短片作品的要求很嚴格，老是要改細節。每次一改動，部門主管都要再挨個給經紀人說一遍，而不同演員的檔期不同，演員和演員之間也不了解，溝通起來非常困難，效率低下。

影視公司的老板一看，不高興了，直接對主管說，你不要管這個事了！

然后，老板找來一個叫 SDN 的人來接替主管的活。

這個 SDN 是怎么干的呢？他首先把各個演員的經紀人給撤了，然后拉了個大群，有什么消息直接在群里對演員說。

同時，他還讓演員把自己的檔期都提報上來，他進行整理匯總之后，就可以掌握所有演員的整體安排，然后根據大家的情況和導演商量合理的拍攝時間。這樣一來，整個效率就上來了，不同演員也能很好的安排自己的任務，活動進行地有條不紊。

這大致就是 SDN 干的事情。

SDN 和 NFV 都是 5G 網絡切片需要用到的關鍵技術，而且在接入、承載、核心三個環節其實都有用到，只是各自的側重不同。

在核心網層面，主要通過叫做 SBA 架構（Service-based Architecture）的技術。

SBA 的基本理念是將原來的整體的拓撲化網絡結構打散，拆分成一個一個負責單一小業務的網元，這些網元之間使用輕量化接口通信，有利于擴展、升級、分擔負荷等，工作的時候，這些網元又會像拼圖一樣協作起來，以支持網絡切片的應用。

這些是在縱向上的，在橫向上，5G 的接入網、承載網、核心網也會彼此之間協同工作，這也和過去不同。過去這基礎架構上的三個環節都是各掃自家門前雪，彼此間幾乎沒有協同，而現在不同了，需要無線、承載和核心網之間彼此共同組成端到端的 5G 網絡切片功能，就必須保證三者之間的協同合作。

總結來說，為了實現網絡切片的功能，5G 的接入網、承載網和核心網不僅會改造自身的架構，讓自己變得更加靈活、高效，以實現切片管理的功能，更要做到彼此間的協同合作，共同組成 5G 端到端的切片功能。

以上就是 5G 網絡切片技術的大致內容。需要說明的是，IT之家這里只是從大概理念層面為大家做通俗講解，實際在具體操作和技術層面，要復雜百倍。

最后我們再做一個歸納總結，就是 5G 真正的能量在于以一個統一的網絡架構來構建未來萬物互聯的世界。因為萬物互聯，所以網絡需要承載的業務種類空前多樣，因為業務多樣，所以要對網絡進行切片、分割，讓不同的切片各司其職；因為網絡要切片，所以深入到 5G 的基礎架構層面，也要做相應的技術改造，由此形成 5G 網絡切片的整個體系。

而作為消費者的我們，還需要給 5G 的演進一些時間，而那個由它來變革的世界，一定在不遠的未來等待著我們。

責任編輯：haq