5G 网络切片应用及安全研究 .pdf

2020年第2期

5G网络切片应用及安全研究

杨红梅谢君

(中国信息通信研究院安全研究所,北京100191)

摘要:网络切片是5G网络架构的重要特征之一,运营商可通过5G网络切片为不同的行业应用提供服

务,实现灵活高效的网络资源编排和调度,满足差异化的业务特征及安全性需求。介绍了5G网络切片

的基本概念及实现方案,阐述了5G网络切片应用场景及安全需求,分析了5G网络切片面临的安全风

险及应对方法,并梳理了5G网络切片国际国内标准化进展情况,最后对5G网络切片及行业应用安全

的总体发展方向进行了展望。

关键词:5G网络切片;应用;安全;标准

1引言从而对科技、经济、社会、民生各领域带来全方位、深层

次的影响。

5G作为当前最具代表性的网络信息技术,已成为

25G网络切片简介

经济社会数字化转型的重要驱动力量。与4G相比,

5G可提供至少10倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输

2.1网络切片概述

时延和每平方公里百万级的连接能力,关键性能指标网络切片是指为服务某个行业或某种应用场景,

得到了巨大的提升。5G实现了全新的核心网网络架从网络中选取特定的特性和功能,定制出一个逻辑上

构、灵活的无线系统设计、新型信道编码和大规模天线独立的虚拟专用网络。一个虚拟专用网络就是一个切

技术等技术创新,可满足移动互联网和物联网的多样片,不同切片之间相互隔离。也就是说,在同一个物理

化业务需求,应用场景更加广泛。2019年被称为5G网络上切分出多个功能、特性各不相同的逻辑网络,同

商用元年,总体来看,全球5G商用进程加快,美国和时支持多种业务场景,相当于为每一个场景专门搭建

韩国抢先开展5G商用,欧洲积极跟进,据全球移动供一个网络。每个5G端到端网络切片都可以提供一套

应商协会(GSA)统计,截止到2019年10月,共有109完整网络的功能,包括接入网功能和核心网功能。

个国家的328家运营商正在投资建设5G网络,69家网络切片技术使得网络运营商能够在统一的基础

运营商宣布已部署5G网络。设施上为多个行业用户提供满足其定制化需求的多个

5G商用初期,各运营商推出的业务主要以固定无

专用虚拟网络,典型的网络切片架构如图1所示。网

线接入和增强移动宽带为主,比如4K/8K超高清视络切片具有的特点:一是可根据业务需求对网络功能

频、VR/AR等,同时5G在工业互联网、医疗等领域的进行定制裁剪和灵活组网,从而优化业务流程和数据

应用也广受关注,这些应用对网络的服务质量要求和路由;二是切片生命周期结束之后可以将资源释放给

安全性要求具有明显差异。因此,运营商迫切需要基其他虚拟网络,实现网络资源的动态分配和灵活调整,

于同一张物理网络同时支持差异化需求的垂直行业应提高网络资源利用率;三是可以隔离不同业务场景所

用,网络切片技术应运而生。基于网络切片技术,5G需的网络资源,提供网络资源保障,从而增强整体网络

网络可为工业、交通、医疗等千行百业提供端到端、可的健壮性和可靠性;四是可提供差异化、端到端的安全

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