5G业务主要分为增强型移动宽带、海量设备类型通信和高可靠低时延通信,三种业务都对数据传输的关键性能指标提出了更高的要求。为了满足不同应用场景中业务的差异化性能需求,网络切片技术被用于为不同业务提供定制化服务,以改善通信系统的总体性能。本文研究工作主要围绕高可靠低时延通信(URLLC)展开,URLLC业务具有低时延和高可靠性的传输特性,针对其业务模型、网络切片支持和资源管理技术的研究是进行通信系统设计和规划的必要需求。本文的主要工作是研究5G核心网传输的URLLC业务模型、网络切片技术和资源管理方法。本文首先介绍传统业务模型的基本原理和模型特征,阐述其在URLLC业务建模中存在的不足,并对3GPP核心网的网络切片管理架构和SON技术进行研究,作为网络切片技术标准提案研究的理论基础。传统资源分配方法的原理介绍和仿真验证了算法的特性,但传统方法无法满足URLLC业务和网络切片的性能需求。本文采用两层业务模型进行URLLC业务建模,会话层通过会话间隔和会话大小描述业务的会话请求特性,分组层的分组到达间隔和分组大小用于描述业务的分组特性,并针对配电自动化业务、工业自动化监控业务、控制自动化业务、车联网云计算游戏、增强驾驶业务和远程医疗业务进行了建模与仿真,分析了不同业务的数据速率特性。通过对比仿真结果和参考文献中的数据速率特性可知,本文所用两层业务模型具有一定的准确性。针对3GPP在网络切片核心网部分和URLLC相关技术标准中尚未解决的问题,本文提出了对应的解决方案。应用于URLLC业务的更细颗粒度核心网网络切片划分方法,在合理的切片管理复杂度下,为具有不同QoS需求的URLLC业务提供定制化服务。此外,基于QoS监测的共享网络切片管理方法,能够实现不同业务在核心网的管理信息隔离。针对网络切片的管理问题,本文采用SON技术实现切片间和切片内网络资源配置以及业务QoS状态的自动优化,以改善网络的总体性能。最后,本文采用频谱利用率和功率利用率结合的联合效用函数作为优化目标,在满足切片时延、数据速率和功率需求的条件下,通过核心网的控制平面实现URLLC网络切片调度和资源分配。该方法可以满足不同切片对时延的差异化需求,并通过偏重因子的差异化取值实现不同切片对吞吐量和功率消耗的性能需求。该优化问题通过迭代方法求解,仿真结果表明,本文所用资源分配方法的联合效用优于最大吞吐量算法,并能实现切片吞吐量和功率消耗的折衷。