《AI時代系列(5)：掌握AI + 6G無線行動通訊網路 —— 超高速、零延遲、智慧城市全攻略 🌐》
47/100 📌 第 5 周：核心網設計 -行動網路的中樞大腦 。
47. 網路切片 ✂️
專屬虛擬高速路，保障不同需求！
________________________________________
🎯 單元導讀
在 4G LTE 時代，所有用戶的數據服務基本上都跑在同一張網路上，資源分配只能依靠 QoS 區分優先級，缺乏真正的專屬保障。
進入 5G 時代，應用場景極度多元：
• eMBB（高速寬頻，影片/遊戲/AR）。
• URLLC（超低延遲，自駕車/遠距手術）。
• mMTC（大規模 IoT 感測器）。
👉 為了滿足「同一張網路，不同需求」的挑戰，3GPP 引入 Network Slicing（網路切片）。
它能將一張實體網路，虛擬化成多張「專屬虛擬高速公路」，分別針對不同應用提供保證。
________________________________________
🧠 一、網路切片的核心概念
1️⃣ 虛擬化網路
• 基於 SDN/NFV 技術，把一張網路虛擬成多個邏輯切片。
2️⃣ 專屬資源分配
• 每個切片可有專屬頻寬、延遲、QoS 設定。
3️⃣ 多業務共存
• eMBB、URLLC、mMTC 可以在同一張基礎設施上並存，但互不干擾。
________________________________________
🧠 二、網路切片的應用場景
• 影音娛樂切片（eMBB） → 高速下載影片、雲遊戲。
• 醫療專網切片（URLLC） → 遠距手術，要求 <1ms 延遲。
• IoT 感測切片（mMTC） → 支援數十億低速率裝置。
• 企業專網切片 → 工廠/港口的專屬 5G 網路。
________________________________________
💻 三、ASCII 示意圖
🌐 5G 實體網路 (共享基礎設施)
|
┌───────────┬───────────┬
v v v
[切片1] [切片2] [切片3]
eMBB URLLC mMTC
(高速影音) (低延遲手術) (IoT感測器)
這張圖展示了 5G 的實體網路如何透過「共享基礎設施」支援多種應用場景。雖然底層硬體（基地台、傳輸網、核心網）是共用的，但透過 Network Slicing（網路切片） 技術，可以在同一張實體網路上建立多個虛擬切片，各自具備獨立的服務特性。例如，切片1 提供 eMBB 高速影音服務，強調大頻寬；切片2 提供 URLLC 超低延遲服務，適用於遠距手術或自駕車；切片3 則支援 mMTC 海量 IoT 感測器連線。這種架構讓 5G 能同時滿足不同產業對速度、延遲與連線數量的多元需求。
👉 說明：不同切片就像專屬高速公路，互不干擾。
________________________________________
🧩 四、模擬題
1️⃣ 專業題
網路切片 vs 傳統 QoS：
傳統 QoS 僅在單一網路內設定不同優先權與帶寬，仍共用同一組網路資源，因此無法完全隔離流量。
而 網路切片（Network Slicing） 是在同一實體網路上虛擬出多個獨立子網路，每個切片都有自己的核心功能與策略控制，能針對特定應用（如 eMBB、URLLC、mMTC）提供客製化性能。
5G 必須導入切片，因為要同時支援高速影音、低延遲控制與物聯網連線，傳統 QoS 已無法滿足多場景差異化需求。
________________________________________
2️⃣ 應用題
遠距手術專網設計：
可為醫院建立一條專屬 URLLC 切片，透過 NSSF 與 PCF 設定極低延遲（<1ms）與高可靠性參數。
再將 UPF 部署於醫院邊緣雲（MEC），縮短資料往返距離。
此切片與其他業務流量完全隔離，確保醫療影像與控制訊號穩定、安全、不中斷。
________________________________________
3️⃣ 情境題
電競專屬「遊戲切片」規劃：
可建立 eMBB + URLLC 混合型切片，設定高頻寬、低抖動與固定延遲目標。
利用 PCF 管控 QoS，確保遊戲流量優先傳輸；並透過 SMF/UPF 動態分配專屬頻寬。
在賽場附近設置邊緣 UPF 節點，降低封包往返時間，讓比賽全程保持穩定且零延遲感的遊戲體驗。
________________________________________
✅ 五、小結與啟示
• 網路切片 = 5G 的核心創新之一，將一張實體網路虛擬成多張邏輯網路。
• 與 QoS 不同，切片能提供「端到端專屬保障」。
• 意義：讓電信商不只是「賣頻寬」，而是能「客製化專網」，創造新商業模式。
• 展望：6G 切片將進化為 動態 AI 驅動切片，自動感知需求並調整資源。
👉 一句話總結：網路切片就是在一張 5G 網路上，劃出多條專屬虛擬高速路，誰用哪條路、跑多快，都能量身打造。
