面对5G网络时代涌现出的多业务场景,传统网络因其架构封闭僵化而难以灵活地适配多样化的业务需求。因此,由业务驱动的5G网络将基于共享的物理网络基础设施满足不同垂直行业的业务需求。端到端网络切片作为5G网络架构演进中的关键技术,可以将统一的物理网络逻辑上划分为多个虚拟网络。借助于软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)技术以及网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)技术的使能,端到端网络切片可以按需地为网络中的业务数据分配差异化的网络资源,进而极大地提升了网络资源的利用率。本文首先基于SDN/NFV技术设计了一种端到端网络切片实现方案,分别从用户面角度与控制面角度两个维度上对端到端网络切片的实现方案进行了层次化设计。其中,用户面网络切片由终端层、转发层与应用层构成,用于为不同的业务数据构建端到端的逻辑路径。控制面网络切片由网络虚拟化层、控制层和业务管理层三个层次构成,用于为用户面网络切片中的业务数据制定差异化的管控策略,从而实现对用户面网络切片的细粒度化管理。更进一步地,本文详细地介绍了用户面网络切片与控制面网络切片的设计过程,对每个层次用到的关键技术进行了实现。综合各层面功能的实现,本文还基于WiFi无线网络搭建了端到端网络切片实验平台,通过为终端用户所访问的网页与视频业务分配定制化的网络资源以此保障了各业务的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,进而验证了端到端网络切片设计方案的可行性。面对5G网络中的三大基本业务场景,本文还基于已实现的端到端网络切片平台设计了远程自控倒立摆业务场景。工业远程控制作为典型的高可靠低时延通信(ultraReliable and Low-Latency Communications,uRLLC)业务对数据传输网络有较高的时延与可靠性要求,本文所搭建的远程自控倒立摆系统由主控开发板、WiFi无线模块、网络切片模块和策略控制模块四部分构成。主控开发板用于采集底层硬件的传感器数据,然后将所采集的数据通过WiFi无线模块以WiFi无线制式经由网络切片模块发送至策略控制模块,进而由策略控制模块中的控制算法进行数据处理并将结果反馈至底层硬件。在这期间的数据交互过程中,网络切片模块实现了对倒立摆业务的QoS保障。本文从用户面网络切片转发层的队列优先级以及应用层的容器资源限定两方面为倒立摆业务制定了更为优化的QoS保障策略,实现了远程自控倒立摆系统的正常运行,同时也验证了端到端网络切片对uRLLC业务的支持特性。综上所述,本文主要对5G网络中的端到端网络切片技术进行了方案设计与验证,并对面向uRLLC业务的端到端网络切片进行了QoS保障策略的制定与优化。除此之外,本文在方案设计过程中同样存在些许不足,比如在为不同的业务创建网络切片时未对切片资源进行最优化配置,只是充分地保障各业务的正常运行。同样地,对于本文所设计的层次化端到端网络切片方案,在创建网络切片时需要对各层次进行切片配置,因此难以高效地管理网络切片的生命周期。因此在后续的研究中可以引入资源分配机制与管理编排功能来进一步优化本方案。