5G核心网切片安全隔离技术
5g核心网关键技术网络切片分析
2020年1月5G 核心网关键技术网络切片分析蔡安辉（江西省邮电规划设计院有限公司，江西省南昌市330002）【摘要】5G 网络属于多服务网络，能够支持不同性能和不同的服务要求。
网络切片正是为了满足不同的应用场景，与差异化的业务需求而产生的。
每一个切片，都能单独被视为一个逻辑网络，其是一种关键技术，能够实现网络灵活性和可扩展性，在提高网络安全性的同时，降低了网络运营投资成本。
基于此，本文就5G 核心网关键技术网络切片进行简要分析。
仅供业内同行参考。
【关键词】5G 核心网；关键技术；网络切片【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2020）01-0188-02网络切片属于在网络前提下增添几个逻辑网络应用的形式。
诸网络切片可以得到假定的网络资料,诸条切片可以相互绝缘,在特殊切片里出现失误或者障碍的时候,也绝不对别的切片通讯带来影响。
所以,在诸条切片上能够设计不一样的功能。
举例来说,部分切片可以用于HD 视频上,部分切片能够用于安全的终端机上,也能够用于各种用途、多类型的产业。
1网络切片管理框架网络切片属于端至端网络,涵盖着核心网、接入网RAN 以及输送网,要求跨域的切片监管体系;切片要求达到物资分离、安全分离及OAM 分离,不一样的域能够应用不一样的技术,比如说,核心网应用虚拟化、微服务、智能选择等技术;切片可以根据不同的需求进行差别化定制,例如,依照不一样的项目背景(像典范的三大项目背景匹配三个切片),依照不一样的客户组(比如给不一样的公司区分不一样的切片)。
网络切片管理框架自上而下包含三层(图1),分别为网络切片子网监管功能(NSSMF )、通讯服务监管功能(CSMF )以及网络切片监管功能(NSMF )。
客户借助CSMF 向经营商购买切片,呈递对应的通讯服务需要(比如客户数、延时需求、带宽等),CSMF 展开客户需要至网络QoS 、SLA 等参数的转化。
NSMF 专管跨域监管,把SLA 参数解析成核心、无线、输送网三个子切片的实际需要。
5G通信技术中的网络切片技术
5G通信技术中的网络切片技术随着时代的进步和人们对于信息的需求逐渐增大，我们迎来了一个全新的时代——5G时代。
这个时代以前所未有的速度推动着人类社会的发展，也让我们看到了许多以前不可想象的科技创新。
其中，网络切片技术就是5G通信技术中的一项核心技术，让我们在解决网络拥堵和提升网络效率方面有了全新的思路和方法。
一、5G通信技术——何为网络切片技术5G时代所代表的技术翻新远远超越了4G时代。
5G不仅是一种更快的网络速度，而且更像一种更为全面、更广泛的技术形态。
5G通信技术最核心的一个技术就是网络切片技术。
网络切片技术顾名思义就是将一个大的网络资源，按照业务性质和网络需求进行分割，形成独立的小网段，相互之间独立运行。
按照这种方式，5G网络可以为用户提供更为快速、高效、安全、可靠、可控的网络服务。
二、网络切片技术的应用场景（1）工业领域在制造业中，生产线和设备之间都需要进行高速、高可靠的数据传输，因此网络切片技术将为实现工业4.0提供更好的支持。
在生产管控、数据传输和设备监测等方面都可以发挥不可替代的作用。
（2）医疗领域在医疗领域，网络切片技术的应用将使得不同的医疗服务在网络资源分割后可以独立运行，确保对于重点病患的诊治和护理得到优先保障。
同时，网络切片技术可以保证网络数据传输的速度和准确性，确保医疗数据的及时性和安全性。
（3）智慧城市在智慧城市中，物联网设备和传感器的数量巨大，网络负载和信息流量都非常庞大。
网络切片技术将在城市运行中，每个网络需求和服务都可以按照自己的特点进行资源分配和连接，以保证数据流畅、反应快速，达到智慧城市的构建和运行。
三、网络切片技术的优势（1）新增加的服务网络切片技术将一个大的网络资源分为多个独立的小资源，这使得不同的网络服务可以分开运行。
不仅可以加深网络资源的有效利用，还可以新增加一些原来不能实现的网络服务，同时也增强了网络运行的稳定性和可控性。
（2）网络智能化网络切片技术可以增加对于业务的识别和分类。
5G技术的网络切片：为不同应用提供服务
5G技术的网络切片：为不同应用提供服务近年来，随着物联网、人工智能等技术的迅猛发展，越来越多的应用场景对移动网络的需求也越来越复杂多样。
在传统的移动网络下，很难满足不同应用的各种需求。
为了解决这一问题，5G技术引入了网络切片的概念，为不同应用提供了个性化的服务。
首先，什么是网络切片？简单来说，网络切片是将一个物理网络切割成多个虚拟的逻辑网络的过程。
每个切片都有自己的特性和服务质量保证，为不同的应用提供个性化的服务。
网络切片能够实现对不同应用的资源分配和配置的灵活性，提高网络的利用率，满足不同应用对网络性能的不同要求。
一方面，网络切片可以满足不同行业应用的定制需求。
比如，对于智能制造行业来说，需要实时、低延迟的网络服务，以保证工厂中的各种设备之间的精确协调和高效沟通。
而在医疗行业，远程手术等应用对网络的稳定性和安全性有更高的要求。
通过网络切片技术，可以根据不同行业和应用的特征，为其定制切片，提供定制化的网络服务。
另一方面，网络切片也可以为公共服务提供更加高效的解决方案。
例如，城市交通管理中，通过切割网络，可以将车联网、交通信号控制等应用进行有效隔离，减少交叉干扰，提高交通系统的效率。
同样地，在智慧城市建设中，通过网络切片将不同的应用独立出来，可以更好地支持城市管理和服务，提供更加智能、便捷的生活。
网络切片的实现离不开5G技术中的关键技术支撑。
首先，网络切片需要具备灵活的资源分配和管理。
5G网络提供了更为灵活的物理资源管理能力，可以动态地分配和调整网络资源，满足网络切片的需求。
其次，网络切片还需要强大的网络虚拟化能力，实现对物理网络的虚拟化分隔。
5G技术采用了网络功能虚拟化的思想，可以将网络功能分离出来，提供更加灵活和可靠的虚拟网络切片。
最后，网络切片的安全性非常重要。
5G网络引入了更加严密的安全机制，可以对不同的网络切片进行安全隔离，保证敏感数据的安全性。
当然，网络切片技术也面临着一些挑战。
首先是资源利用率的优化。
5G网络切片技术Network Slicing概述
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5G网络切片技术的整体概念示意、特征
• 网络切片是提供特定网络能力的、端到端的逻辑专用网络。一个网络切片实例是由网络功能和所需的物理/虚拟资源的集合，具 体可包括接入网、核心网、传输承载网及应用
• 网络切片可基于传统的专有硬件构建，也可基于NFV/SDN的通用基础设施构建，建议基于统一平台构建，实现低成本高效运营
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什么是网络切片？
3GPP TS38.300）： Network Slicing is a concept to allow differentiated treatment depending on each customer requirements. With slicing, it is possible for Mobile Network Operators (MNO) to consider customers as belonging to different tenant types with each having different service requirements that govern in terms of what slice types each tenant is eligible to use based on Service Level Agreement (SLA) and subscriptions.
VNFM
SDNO
VIM
虚拟化管理（资源）
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关键技术-网络切片的管理
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关键技术-核心网网络切片
• 核心网网络切片是将实现端到端网络切片的终端接入控制、切片选择和切片的协同管理 • 核心网包括移动性、会话管理、计费、QoS、应用优化功能（CDN等）等多样化的能力，为切片的定制能力提供了丰富的选择
5G软切片技术方案
（一）技术参数1．方案背景5G引入网络切片，使能千行百业，高效满足差异化网络服务需求。
网络切片使得运营商能够在一个物理网络上构建多个端到端（无线接入网、传输网和核心网）的、虚拟的、隔离的、按需定制的专用逻辑网络，实现一网多用，以满足不同行业客户对网络能力的不同要求。
切片技术是5G区别于4G时代的关键技术，依赖切片技术让当前的5G网络发挥更大的效益，也给5G用户带来更多价值。
在医院这种高密重载场景下，医护人员以及普通用户对网络的要求是不同，而由于网络资源有限，不可能为所有用户的业务提供无限的资源保障。
因此，需要根据不用的用户以及不同的业务对网络的要求来定义不同的优先级，这里的优先级包括提供不同的网络资源以及服务质量，即QoS（Quality of Service）。
本次采用5G软切片技术为医院特定用户提供差异化服务，主要表现在优享的通话质量和网络数据业务浏览体验。
2．基本原理介绍（1）网络切片标识网络切片功能通过S-NSSAI（Single Network Slice Selection Assistance Information）来实现网络切片的端到端可识别，每个网络切片由S-NSSAI唯一标识。
S-NSSAI由两部分组成：●SST（slice/service type），为必选字段，标识切片类型。
由8bit组成，取值范围为0~255，其中：取值0~127为协议定义的标准SST，标准SST全网通用，3GPP协议中已定义了5种标准SST；取值128~255为运营商自定义SST，仅在本运营商网络下有效。
●SD (slice differentiator) ，为可选字段，用于区分具有相同SST字段的切片，由24bit组成，运营商可自定义。
3GPP协议中还通定义NSSAI来标识一组网络切片，它们具体定义见下表。
对于一个UE来说，最多允许接入多个网络切片，即该UE的Allowed NSSAI包含多个S-NSSAI。
5g切片通俗解释
5g切片通俗解释5G切片是指将5G网络资源按照某种逻辑方式进行划分，形成独立的、可以定制化的网络“切片”。
每个切片都可以根据特定应用的需求，提供独立的网络环境和服务。
这样，不同领域的应用可以共享同一网络基础设施，而无需建设独立的网络。
5G网络的基本结构是由核心网和边缘网络组成的。
核心网负责处理大规模的数据传输，而边缘网络则负责提供低延迟、高速率的服务。
切片技术通过将核心网和边缘网络中的资源进行划分，使不同领域的应用可以独立使用网络资源。
具体来说，5G切片可以按照以下几个方面进行划分：1.带宽切片：根据用户需求，将网络带宽按照不同的比例进行划分。
例如，对于一些对带宽要求不是很高的应用，可以降低其所分配到的带宽比例，将更多的带宽分配给对带宽要求较高的应用。
2.延迟切片：根据应用对延迟的要求，将网络资源分配给不同的应用。
对于对延迟要求较高的应用，可以提供低延迟的网络服务。
3.安全切片：根据应用的安全需求，将网络资源进行划分。
对于一些安全性要求较高的应用，可以单独划分出一个安全的切片，提供更高水平的网络安全保护。
4.移动性切片：根据应用的移动性需求，将网络资源进行划分。
对于需要频繁移动的应用，可以提供更好的移动性支持。
5.容量切片：根据应用对容量的需求，将网络资源进行划分。
对于对容量要求较高的应用，可以提供更大的网络容量。
通过切片技术，5G网络可以更好地适应不同领域应用的需求。
比如，智能交通领域可以使用切片技术进行流量优化和延迟保障，提供实时的车辆位置和路况信息；工业物联网可以使用切片技术确保工厂自动化运行的实时性和稳定性；虚拟现实和增强现实应用可以使用切片技术提供高速率和低延迟的网络接入等。
总之，5G切片为不同领域的应用提供了更灵活、更高效的网络资源，使得不同应用可以在同一网络基础设施上实现定制化的网络服务。
这将为各行各业带来更多的创新机会和发展空间。
5G通信网络中的网络切片技术与应用案例分析
5G通信网络中的网络切片技术与应用案例分析随着物联网的快速发展和大规模连接的需求增加，5G通信网络逐渐成为实现智能交通、智慧城市和工业自动化等领域的关键技术支持。
其中，网络切片技术作为5G通信网络的重要组成部分，为不同应用场景提供了定制化的网络服务。
网络切片是一种将5G通信网络划分为多个逻辑独立的片段或虚拟网络的技术。
通过网络切片，可以根据不同应用场景的需求，将网络资源进行动态分配和隔离，为各种应用提供个性化和高效的网络服务。
下面将从技术原理和应用案例两个方面对5G通信网络中的网络切片进行详细分析。
首先，网络切片技术的实现原理主要包括以下几个方面。
首先，通过网络切片管理功能，网络切片的创建、配置和删除等操作可以由网络切片控制器进行自动化管理，提高网络切片的灵活性和效率。
其次，通过网络功能虚拟化，将核心网功能虚拟化为软件，以实现不同网络切片的资源独立性和动态可调度性。
同时，网络切片还涉及到虚拟网络的部署、配置和连接方式等方面，以实现网络服务的个性化定制。
其次，网络切片技术在实际应用中有着广泛的应用案例。
下面将介绍其中几个典型案例。
首先，智慧交通领域是网络切片技术的重要应用场景之一。
通过网络切片，可以针对交通监控、车联网和智能驾驶等应用场景，为交通管理部门和车辆提供定制化的网络服务，保证实时数据传输和低延迟通信，提高交通效率和安全性。
其次，在智慧城市建设中，网络切片技术也发挥着重要作用。
例如，在智慧能源管理中，通过网络切片可以为能源供应商提供定制化的网络服务，实现能源系统的智能化管理和优化调度。
此外，在智能工业领域，网络切片技术可以为工业控制系统和机器人等设备提供个性化的网络服务，实现高效的远程监控和协同操作。
除了以上的应用案例，网络切片技术还可以在医疗健康、教育培训和娱乐媒体等领域得到广泛应用。
例如，在医疗健康领域，网络切片可以为医疗机构提供定制化的网络服务，实现远程诊断和医疗监护等应用。
而在教育培训领域，网络切片可以为在线教育平台和虚拟实验室等提供高质量的网络服务，提升用户体验和交互效果。
网络切片技术的原理与应用
网络切片技术的原理与应用
网络切片技术是一种将物理网络资源划分成多个逻辑网络切片的技术，每个切片可以被视为一种独立的虚拟网络，拥有自己的网络功能和资源。
其原理和应用如下：
原理:
1. 资源虚拟化：将物理网络资源（如带宽、计算、存储等）通过虚拟化技术划分为多个逻辑资源，每个逻辑资源对应一个网络切片。
2. 资源隔离：每个网络切片之间相互隔离，切片间的流量和资源不会相互干扰，保证切片之间的安全和性能。
3. 动态管理：网络切片可以根据需求进行动态创建、修改和删除，根据实际情况对资源进行调整，提高资源的利用率。
应用:
1. 5G网络：网络切片技术可以有效支持5G网络中不同应用场景的需求，如增强移动宽带、物联网、车联网等，为不同应用提供定制化的网络服务。
2. 云计算：通过网络切片技术，可以为云服务提供商和用户提供定制化的网络资源，实现多租户隔离和资源的动态分配，提高云服务的性能和资源利用率。
3. 边缘计算：网络切片技术可以对边缘计算资源进行划分和隔离，提供适合边缘计算场景的网络服务，加快数据处理和响应时间。
4. 虚拟现实和游戏：网络切片技术可以为虚拟现实和游戏等应用提供低延迟、高带宽的网络服务，提供更好的用户体验。
总之，网络切片技术通过资源虚拟化和隔离，可以为不同应用场景提供定制化的网络服务，提高网络资源的利用率和性能。
5G技术的网络切片资源共享
5G技术的网络切片资源共享随着科技的迅猛发展和互联网的普及，人们对于移动通信的需求不断增加。
而5G技术的问世，为我们带来了更加快速、高效的网络体验。
其中，网络切片技术作为5G技术的重要组成部分，为网络资源的共享提供了理想的解决方案。
一、5G技术介绍5G网络是第五代移动通信技术的简称，它相较于4G网络有着更高的传输速度、更低的时延和更大的容量。
基于5G网络，我们可以实现更多种类的应用，如无人驾驶、虚拟现实等。
而网络切片作为5G技术的一项重要功能，将极大地推动网络资源的灵活共享和高效利用。
二、网络切片的概念和特点网络切片是指将整个5G网络划分为多个相互独立的虚拟网络，每个虚拟网络可以根据需求提供不同的服务质量和资源分配。
通过网络切片，我们可以为不同的应用场景提供特定的网络需求，同时提高网络的资源利用效率。
网络切片的特点主要包括以下几点：1.灵活性：网络切片可以根据用户需求进行定制化配置，适应不同的应用场景，如医疗、工业控制等。
2.资源共享：网络切片可以实现多个应用之间的资源共享，有效提升网络资源的利用率。
3.安全性：网络切片可以实现虚拟隔离和独立管理，有效保障用户数据的安全性。
三、网络切片资源共享的实现机制网络切片资源共享的实现机制主要包括网络切片的创建、管理和释放。
1.网络切片的创建：在5G网络中，网络切片的创建是通过网络切片管理器实现的。
网络切片管理器根据应用需求，选择合适的网络切片模板，并进行相应的配置。
通过网络切片管理器，可以实现网络切片的动态创建和自动分配。
2.网络切片的管理：网络切片的管理包括网络切片的监控、调度和资源分配。
网络切片管理器可以实时监控各个网络切片的状态和性能，根据需要进行资源的调度和分配，以保证网络切片的正常运行和高效利用。
3.网络切片的释放：网络切片的释放是在应用不再需要网络切片资源时进行的。
网络切片管理器根据应用的释放请求，将相应的网络切片资源进行回收和清理，以便其他应用继续使用。
简述5g中切片技术
简述5g中切片技术
5G切片技术是5G无线网络中一种重要的研究领域，通过对每个5G用户需求开展业务分层，实现精细化的服务分配，以满足多种不同用户需求、优化网络资源利用和支持更快的业务延迟。
5G切片技术实现了独立的组网、配置、管理和调度，简化了网络管理，改善了业务能力和效率，有效改善了用户体验。
5G切片技术的关键技术包括：网络分片、用户切片、服务分隔、资源分配、性能优化、安全和隐私保护等。
网络分片旨在将网络逻辑上的复杂性降低，使网络变得更容易管理，从而提高网络可用性和可用性。
网络分片还有助于增加网络容量，缩短系统延迟和优化其他网络性能，提高用户体验。
用户分片可以有效地保护用户的隐私，并允许多个不同的用户在同一片中共享资源。
服务分层技术可以帮助网络支持多种不同的业务，提高网络的可用性和可用性。
资源分配是将物理资源和网络资源动态地分配给每个用户，以满足用户的特定需求。
这可以减少网络上的流量，提高网络的性能，并有助于优化网络的性能和容量。
性能优化技术可以优化网络及资源的分配，同时确保可以有效地满足用户特定的性能要求。
安全和隐私保护是5G网络中至关重要的技术，可以保护用户和设备的数据安全，以及保护用户数据的隐私。
因此，5G切片技术在实现灵活、可扩展的网络资源分配和更高
的业务表现方面具有重要意义。
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5G核心网切片安全隔离技术
随着5G技术的快速发展，5G核心网切片的应用越来越广泛。
然而，在实际应用中，切片隔离和数据安全成为了一个亟待解决的问题。
本
文将介绍一种基于软件定义网络（SDN）的5G核心网切片安全隔离技术，以保障5G核心网的数据安全和切片之间的隔离。
1. 背景介绍
5G核心网的切片技术可以将不同的业务应用按需配置和分隔成不
同的逻辑网络，从而满足不同用户的各种需求。
然而，由于切片之间
共享同一个物理基础设施，数据安全和切片隔离成为了一个至关重要
的问题。
2. SDN基础
软件定义网络（SDN）是一种将网络控制层与数据转发层分离的网
络架构，通过集中式控制器对网络进行管理和配置。
SDN可以提供网
络的灵活性和可编程性，为5G核心网切片的安全隔离提供了有力的支持。
3. 5G核心网切片安全隔离技术原理
基于SDN的5G核心网切片安全隔离技术主要包括以下步骤：
(1) 切片验证和授权：在切片创建时，通过身份验证和授权机制，
确保只有合法用户才能创建和使用切片。
(2) 切片隔离：通过SDN控制器对网络流量进行动态调度和管理，
对各个切片之间的流量进行严格隔离，避免不同切片之间的干扰和数
据泄露。
(3) 安全策略实施：为不同的切片制定相应的安全策略，包括访问
控制、流量过滤、数据加密等，确保切片内的数据安全。
4. 切片安全管理平台
为了更好地管理和监控5G核心网切片的安全隔离，可以建立一个
切片安全管理平台。
该平台可以实时监测各个切片的网络流量、安全
事件和违规行为，并提供相应的警报和处置措施。
通过该平台，管理
员可以快速响应和应对安全威胁，保障5G核心网的安全稳定运行。
5. 持续优化和改进
5G技术的快速发展意味着切片安全隔离技术也需要不断优化和改进。
在实践中，可以结合人工智能和机器学习技术，通过对网络流量
和安全事件的大数据分析，提高安全策略的智能性和自适应性。
同时，也需要与各个厂商、运营商和研究机构加强合作，共同推进5G核心网
切片安全隔离技术的研究和应用。
6. 总结
5G核心网切片安全隔离技术是实现5G网络安全的重要手段。
基于SDN架构，该技术通过切片验证和授权、切片隔离和安全策略实施等
步骤，确保5G核心网切片的数据安全和隔离。
同时，切片安全管理平
台的建立和持续优化也对保障5G网络的安全起到了重要作用。
然而，
随着5G的快速发展和应用场景的多样化，切片安全隔离技术也需要不断地进行研究和改进，以应对新的安全挑战。