随着全球数字化进程的加速，构建一个覆盖太空、天空、陆地、海洋的全域立体网络已成为信息通信技术发展的必然趋势。天地融合网络（Space-Air-Ground Integrated Network, SAGIN）旨在整合卫星通信、高空平台（如无人机、飞艇）、地面蜂窝网络及海洋通信系统，为用户提供无处不在、无缝衔接的高质量服务。在此背景下，网络切片技术作为5G及未来6G网络的核心使能技术，为天地融合网络的资源高效管理与服务按需定制提供了关键解决方案。本文旨在探讨面向天地融合网络的切片技术方案，分析其挑战、架构与关键技术。
一、 天地融合网络切片的技术挑战
天地融合网络固有的异构性、动态性与广域性，为网络切片的实现带来了前所未有的挑战：
- 资源极端异构：网络包含卫星（GEO/MEO/LEO）、高空平台、地面基站等多种节点，其计算、存储、频谱、能量等资源在能力、成本、可用性上差异巨大。
- 拓扑高度动态：低轨卫星和无人机节点高速移动，导致网络拓扑持续变化，链路间歇性连接，为切片的端到端生命周期管理（创建、调整、拆除）带来困难。
- 业务需求多样：需同时支持海量物联网数据采集、远程工业控制、应急救灾通信、超高清广域直播等差异极大的业务，对时延、带宽、可靠性、连接密度等要求各异。
- 管理与编排复杂：跨越多个异构自治域（卫星运营商、电信运营商等），需要统一的跨域协同编排与智能管理机制。
二、 天地融合网络切片总体架构
一个可行的天地融合网络切片架构应遵循“统一编排、分层自治、协同智能”的原则，通常包含以下层次：
- 服务与业务层：接收来自垂直行业的切片服务请求，并将其转化为具体的网络切片需求（SLA）。
- 跨域协同编排层：作为核心控制大脑，负责全局资源的抽象、切片模板的生成、以及跨卫星、空中、地面域的资源协同编排与切片实例的生命周期管理。该层需部署于具有全局视野和强大算力的核心节点（如地面数据中心）。
- 域内管理与控制层：分布于卫星网络、空中网络、地面网络等各个自治域内，负责接收并执行跨域编排器的指令，实现本域内资源的精确调度、切片子实例的维护与性能保障。
- 异构资源层：包含所有物理与虚拟化的网络、计算、存储资源，是切片承载的实体基础。
三、 关键技术方案
为应对上述挑战，实现高效可靠的切片，需重点研究以下关键技术：
- 统一资源抽象与建模技术：设计一种能够屏蔽卫星链路大时延、间歇性，以及各类节点能力差异的通用资源抽象模型（如基于时延-带宽-计算多维度的资源图谱），为上层编排提供一致化的资源视图。
- 智能协同编排算法：结合人工智能（如深度强化学习）与运筹优化方法，开发动态环境下的切片部署与资源优化算法。算法需能实时感知网络状态变化（如卫星星历、链路质量），并做出快速决策，实现切片需求的精准映射与资源的全局最优分配。
- 端到端切片隔离与保障技术：在无线接入、回传、核心网等各个环节，通过灵活的协议栈定制、虚拟化技术（NFV）以及 QoS 机制，确保不同切片之间的性能隔离与安全隔离，满足关键业务的 SLA 要求。
- 移动性管理与无缝切换技术：针对用户终端在卫星波束间、星地网络间、空地网络间的频繁切换，设计基于切片的上下文感知移动性管理方案，实现业务连贯性，尤其保障对时延敏感切片的会话不中断。
- 跨域安全与可信技术：建立贯穿各域的切片安全框架，包括切片间的安全隔离、切片自身的完整性保护、以及基于区块链等技术的跨域认证与可信协作机制。
四、 与展望
网络切片是释放天地融合网络潜能、服务千行百业的关键。当前研究已从概念探讨进入方案设计与原型验证阶段。随着低轨卫星星座的规模化部署、边缘计算的深度集成以及人工智能技术的成熟，天地融合网络切片将向着更加自治、智能、柔性的方向发展。下一步工作需聚焦于标准化推进、跨运营商试验平台搭建以及面向典型场景（如全球物联网、应急通信、远洋航行）的切片解决方案落地，最终推动构建真正全球覆盖、智能高效的第六代（6G）移动通信网络。
