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5G网络切片共享场景

发布时间:2023-09-12 21:59:39

❶ 5g切片技术范畴

5g切片技术就是将5G网络切出多个虚拟网络。
5g切片技术包括无线子切片、承载子切片、核心网子切片,5g切片技术可以让运营商灵活选择每个切片所需的特性。
5G应用范围有远程医疗、自动驾驶、智能电网、智能城市、AR、VR。
5G的优点有传输速度快、延迟低、应用范围广。网络切片是将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端网络,每个虚拟网络之间(包括网络内的设备、接入、传输和核心网)是逻辑独立的,任何一个虚拟网络发生故障都不会影响其他虚拟网络。
依据应用场景可将5G网络分为3类:移动宽带、海量物联网和任务关键性物联网。由于5G网络的3类应用场景的服务需求不同,且不同领域的不同设备大量接入网络。

❷ 5G的应用场景

5G的八大应用场景,简单阐述一下
智慧城市
智慧城市拥有竞争优势,因为它可以主动而不是被动地应对城市居民和企业的需求。为了成为一个智慧城市,市政当局不仅需要感知城市脉搏的数据传感器,还需要用于监控交通流量和社区安全的视频摄像头。
高速通信
作为5G最先为大众所知的特点,其GB/S的高速通信能力可以在未来支撑起更多服务。
智能家居
随着智能家居行业在近两年的发展速度和趋势,可以看出智能家居一定是未来家居产业的发展趋势,这些智能家居连接上5G物联网之后,都可以实时监控家居状况并发出指令,以后就不用担心出门忘关空调这些琐碎小事。
超清视频和云游戏
更低的价格和新的服务订阅模式将使2020年全球一半的电视观众使用4K/8K电视。8K视频的带宽需求超过100 Mbps,需要5G WTTx的支持。其它基于视频的应用(如家庭监控,流媒体和云游戏)也将受益于5G WTTx。
增强现实
VR/AR业务对带宽的需求是巨大的。高质量VR/AR内容处理走向云端,满足用户日益增长的体验要求的同时降低了设备价格,VR/AR将成为移动网络最有潜力的大流量业务。虽然现有4G网络平均吞吐量可以达到100Mbps,但一些高阶VR/AR应用需要更高的速度和更低的延迟。
智能制造
移动运营商可以帮助制造商和物流中心进行智能制造转型。5G网络切片和MEC使移动运营商能够提供各种增值服务。运营商已经能够提供远程控制中心和数据流管理工具来管理大量的设备,并通过无线网络对这些设备进行软件更新。
无线医疗
通过5G连接到AI医疗辅助系统,医疗行业有机会开展个性化的医疗咨询服务。人工智能医疗系统可以嵌入到医院呼叫中心,家庭医疗咨询助理设备,本地医生诊所,甚至是缺乏现场医务人员的移动诊所。
自动驾驶
驱动汽车变革的关键技术—自动驾驶、编队行驶、车辆生命周期维护、传感器数据众包等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接,这些连接特性在高速公路和密集城市中至关重要,只有5G可以同时满足这样严格的要求。

❸ 工信部发布多项5G新标准,涉及核心网、切片、5G消息等

12月22日,工信部发布2021年第33号公告,公布了513项行业标准(标准编号、名称、主要内容及实施日期等),其中通信行业标准共71项;此外,还批准了《5G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备技术要求(第一阶段)》等2项通信行业标准修改单。

在新发布的通信行业标准中,涉及到5G的标准相关如下(均为2022年4月1日起实施):

1)编号:YD/T 3958-2021

名称:5G消息终端测试方法

标准内容:本文件规定了数字移动通信终端支持 5G 消息业务的测试

方法,包括测试环境、配置测试、注册测试、点对点消息测试、群发消息测试、群聊与群管理测试、文件传输测试、行业消息测试、消息管理功能测试、业务并发测试、增强通话涉及的消息测试。

本文件规定的5G消息基于GSMA RCS UP2.4及相关标准实现。本文件适用于支持5G消息业务的数字移动通信终端。

2)编号:YD/T 3959-2021

名称:接入网设备测试方法 面向5G前传的 N 25Gbit/s 波分复用无源光网络(WDM-PON)

标准内容:本文件描述了面向5G前传的 N 25Gbit/s WDM-PON 局端设备(OLT)和用户侧设备(ONU)的接口、功能、性能、网管等方面的测试方法。本文件适用于公众电信网环境下的基于波长路由的 N

25Gbit/s WDM-PON 设备,专用电信网可参照使用。

3)编号:YD/T 3959-2021

名称:接入网设备测试方法 面向5G前传的 N 25Gbit/s 波分复用无源光网络(WDM-PON)

标准内容:本文件描述了面向5G前传的 N 25Gbit/s WDM-PON 局端设备(OLT)和用户侧设备(ONU)的接口、功能、性能、网管等方面的测试方法。本文件适用于公众电信网环境下的基于波长路由的 N

25Gbit/s WDM-PON 设备,专用电信网可参照使用。

4)编号缺侍敏明:YD/T 3961-2021

名称:5G消息终端技术要求

标准内容:本文件规定了数字移动通信终端支持5G消息业务的技术要求,包括基本要求、业务功能要求、网络及协议要求、安全性要求及性能要求,其中终端业务功能要求包括个人消息功能要求、行业消息功能要求、消息管理功能要求、增强通话涉及的消息功能要求。

本文件规定的5G消息基于 GSMA RCS UP2.4及相关标准实现。本文件适用于支持5G消息业务的数字移动通信终端。

5)编号:YD/T 3962-2021

名称:5G核心网边缘计算总体技术要求

标准内容:本文件规定了5G核心网边缘计算的总体架构、核心网功能要求、平台要求和关键流程等。本文件适用于5G核心网相关网元、5G核心网边缘计算系统的相关组件或网元,以及系统相关接口等。

6)编号:YD/T 3973-2021

名称:5G网络切片端到端总体技术要求

标准内容:本文件确立了网络切片端到端框架,规定了终端功能要求、AN/TN/CN 切片子网功能要求、切片管理器功能要求,以及网络切片业务域和管理域的接口功能要求、安全要求和计费要求,并规定了切片部署和切片业务使用的关键流程。本文伏拿吵件适用于基于独立组网的端到端5G网络切片的研发和测试,包括终端、无线接入网、承载网、核心网、切片管理器等。

7)编号:YD/T 3974-2021

名称:5G网络切片 基于切片分组网络(SPN)承载的端到端切片对接技术要求

标准内容:本文件规定了基于SPN承载的网络端到端切片架构、SPN网络切片能力、切片对接流程、转发层切片对接要求、网络切片管控层协同对接要求等。本文件适用于基于SPN承载的端到端5G网络切片的研发和测试。

8)编号:YD/T 3975-2021

名称:5G网络切片基于IP承载的端到端切片对接技术要求

标准内容:本文件规定了基于IP承载网的端到端切片对接技术要求,包括5G网络端到端切片对接架构、IP承载网络切片功能、切片对接流程、切片转发层对接要求、切片管控层协同对接要求。本文件适用于支持切片的IP承载网络的研发和测试。

9)编号:YD/T 3976-2021

名称:5G移动通信网 会话管理功能(SMF)及用户平面功能(UPF)拓扑增强总体技术要求

标准内容:本文件规定了基于SA架构的5G移动通信网会话管理功能(SMF)及用户平面功能(UPF)拓扑增强总体技术要求,包括架构要求、高层功能要求、接口功能要求、网元功能要求、关键流程要求等。

本文件适用于包括 AMF、SMF、I-SMF、UPF等会话管理功能及用户面功能拓扑增强功能等基于SA架构的5GC核心网网络功能所对应的关键5GC网元的研发、测试及验证评估工作。

10)编号:YD/T 3988-2021

名称:5G通用模组技术要求(第一阶段)

标准内容:本文件规定了6GHz频段以下的5G通用模组的基本功能要求、硬件技术要求、电气接口技术要求等内容。本文件适用于所有集成6GHz以下的5G通用模组的终端设备。

11)编号:YD/T 3989-2021

名称:5G消息总体技术要求

标准内容:本文件规定了5G消息的总体技术要求,包括业务概述,系统架构、功能要求、互通要求、支撑管理要求、服务质量、终端要求和安全要求等内容。5G消息基于 GSMA RCS UP2.4及相关标准实现,不限于5G蜂窝网络实现,业务包括个人消息、行业消息和增强通话涉及的消息。本文件适用于5G消息业务及支持5G消息业务的设备。

12)编号:YD/T 4002-2021

名称;5G数字蜂窝移动通信网 增强移动宽带终端设备测试方法(第一阶段)

标准内容:本文件规定了6GHz以下频段5G增强移动宽带终端设备的基本功能、射频性能、无线资源性能、协议一致性等方面的测试方法。

本文件适用于支持增强移动宽带场景(eMBB)的6GHz以下频段的5G终端,面向非独立组网(Non-Stand Alone)和独立组网(Stand Alone)。

13)编号:YD/T 5263-2021

名称:数字蜂窝移动通信网5G核心网工程技术规范

标准内容:本规范适用于数字蜂窝移动通信网5G核心网(含NSA和SA)、5G信令网工程规划、设计、建设和验收工作,主要包括数字蜂窝移动通信网5G核心网和5G信令网网元设置、节点设置、虚拟资源池的设置、网络组织、接口与信令、业务及信令带宽计算、编号及IP地址、计费与网管、网络安全、同步方式、局址选择、绿色节能等。

14)编号:YD/T 5264-2021

名称:数字蜂窝移动通信网5G无线网工程技术规范

标准内容:本规范适用于公众移动通信网5G无线网工程建设,包含规划、设计、施工、验收、网络运行维护及优化全过程,主要规定了数字蜂窝移动通信网5G无线网工程建设过程中涉及到的相关规划、设计、施工、验收、网络运行维护及优化、安全、节能、环保、共建共享等技术要求。

两项通信行业标准涉及的修改通知单分别为《5G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备技术要求(第一阶段)》和《移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法》。

❹ 为什么5G需要网络切片 以及如何实现

5G和网络切片

当5G被广泛提及的时候,网络切片是其中讨论最多的技术。像KT、SK Telecom、China Mobile、DT、KDDI、NTT等网络运营商,以及Ericsson、Nokia 、Huawei 等设备商都认为网络切片是5G时代的理想网络架构。

这个新技术可以让运营商在一个硬件基础设施切分出多个虚拟的端到端网络,每个网络切片从设备到接入网到传输网再到核心网在逻辑上隔离,适配各种类型服务的不同特征需求。

对于每一个网络切片,像虚拟服务器、网络带宽、服务质量等专属资源都得到充分保证。由于切片之间相互隔离,所以一个切片的错误或故障不会影响到其它切片的通信。

为什么5G需要网络切片

从以往到目前4G网络,移动网络主要服务移动手机,一般来说只为手机做一些优化。然而在5G时代,移动网络需要服务各种类型和需求的设备。大家提的比较多的应用场景包括移动宽带、大规模物联网、任务关键的物联网。他们都需要不同类型的网络,在移动性、计费、安全、策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求。

例如一个大规模物联网服务连接固定传感器测量温度、湿度、降雨量等。不需要移动网络中那些主要服务手机的切换、位置更新等特性。另外像自动驾驶以及远程控制机器人等任务关键的物联网服务需要几毫秒的端到端延时,这就和移动宽带业务大不相同。

5G的主要应用场景

这是不是意味着我们需要为每一个服务建设一个专用网络了?例如,一个服务5G手机,一个服务5G大规模物联网,一个服务5G任务关键的物联网。其实不需要,因为我们可以通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑的网络,这是一个非常节省成本的做法!

网络切片的应用需求

NGMN发布的5G白皮书中阐述的5G网络切片如下图所示:

NGMN 5G网络切片示意图

我们怎么实现端到端网络切片?

(1)5G的无线接入网络和核心网:NFV化

在如今的移动网络中,主要的设备是手机。RAN(DU和RU)和核心功能由RAN厂商提供的专用网络设备构建。为了实现网络切片,网络功能虚拟化(NFV)是一个先决条件。基本上,NFV的主要思想是将网络功能软件(即分组核心中的MME,S / P-GW和PCRF以及RAN中的DU)全部部署在商业服务器上的虚拟机,而不是单独部署在其专用网络设备。这样,RAN当作边缘云,而核心功能当作核心云。位于边缘和核心云中的VM之间的连接使用SDN进行配置。然后,为每个服务(即电话切片、大规模物联网切片、任务关键的物联网切片等等)创建切片。

如何实现网络切片之一

下图显示了每个服务专用的应用程序如何可以虚拟化并安装在每个切片中。 例如,切片可以配置如下:

(1)UHD切片:在边缘云中虚拟化DU,5G核心(UP)和缓存服务器,以及在核心云中虚拟化5G核心(CP)和MVO服务器

(2)电话切片:在核心云中虚拟化具有全移动功能的5G核心(UP和CP)和IMS服务器

(3)大规模物联网切片(例如传感器网络):在核心云中虚拟化一个简单轻便的5G内核没有移动性管理功能

(4)任务关键的物联网切片:在边缘云中虚拟化5G核心(UP)和相关服务器(例如V2X服务器),用于最小化传输延迟

到目前为止,我们需要为具有不同要求的服务创建专用切片。并且根据不同服务特性将虚拟网络功能放置在每个切片中的不同位置(即边缘云或核心云)。此外,一些网络功能例如如计费,策略控制等,在某些切片中可能是必要的,但在其他网络切片中不是必需的。运营商可以按照他们想要的方式定制网络切片,而且可能是最具成本效益的方式。

如何实现网络切片之二

(2)边缘与核心云间的网络切片:IP/MPLS-SDN

软件定义网络,尽管在首先介绍的时候是一个很简单的概念,但现在变得越来越复杂。就以Overlay形式为例,SDN技术能够在现有的网络基础设施上提供虚拟机间的网络连接

端到端网络切片

首先我们看如何保证边缘云与核心云的虚拟机间的网络连接是安全的,虚拟机间的网络需要基于IP/MPLS-SDN和Transport SDN来实现。本文我们主要讨论路由器厂商提供的IP/MPLS-SDN。Ericsson和Juniper都提供IP/MPLS SDN网络架构产品。操作有些许不同,但基于SDN的虚拟机间的连接是极其相似的。

在核心云中是虚拟化服务器。 在服务器的管理程序中,运行内置的vRouter / vSwitch。 SDN控制器提供虚拟化服务器和DC G / W路由器(云数据中心中创建MPLS L3 VPN的PE路由器)间的隧道配置,在核心云中的每个虚拟机(例如5G IoT核心)和DC G / W路由器间创建SDN隧道(即MPLS GRE或VXLAN)。

然后,由SDN控制器管理这些隧道和MPLS L3 VPN(例如IoT VPN)之间的映射。该过程在边缘云中也是一样,创建一个物联网切片从边缘云连接到IP / MPLS骨干,并一直到核心云。 这个过程可以基于目前为止成熟可用的技术和标准来实现。

(3)边缘与核心云间的网络切片:IP/MPLS-SDN

现在剩下的是移动前传网络。 我们如何在边缘云和5G RU之间切割这个移动前传网络? 首先,必须首先定义5G前传网络。大家在讨论中存在一些选择(例如通过重新定义DU和RU的功能来引入新的基于分组的前传网络),但是还没有做出标准定义。下图是在ITU IMT 2020工作组中给出的图示,并给出了虚拟化前传网络的示例。

❺ 5G究竟有何用三大场景深入解读

说起5G,相信大家都不陌生,但是可能一些人对5G技术的理解只存在于会提高网速。你了解它具体可以做哪些事情吗?可能大家会有些许疑惑。本文我们就从实际生活出发,举几个5G技术的应用案例吧。

2015年9月,ITU(国际电信联盟)正式确认了5G的三大应用场景,分别是eMMB,uRLLC和mMTC。

(1)eMBB(Enhance Mobile Broadband)增强型移动宽带。

这种场景是现在人们使用的移动宽带(移动上网)的升级版,主要是服务于消费互联网的需求。在这种场景下,强调的是网络速率。若速率达到10Gbps以上,就是服务于eMBB场景的。

(2)uRLLC(Ultra Reliable & Low Latency Communication)低时延、高可靠通信。

uRLLC主要是服务于物联网场景的。例如车联网、无人机、工业互联网等。在这类场景下,对网络的时延有很高的需求。同时,这类场景对网络可靠性的要求也很高,不像手机上网,如果网络不稳定,最多引起用户的不满。

(3)mMTC(Massive Machine Type Communication)海量物联网通信。

mMTC是典型的物联网场景。例如智能井盖、智能路灯、智能水表电表等,在单位面积内有大量的终端,需要网络能够支持这些终端同时接入,指的就是mMTC场景。

接下来,我们就来看看在这三大场景下,都有哪些具体应用?

5G在车联网中的应用

城市内部的交通拥堵解决方案就是获取数据,再做数据分析,最后做数据运用。通过对这些行驶数据的进一步分析和学习,掌握车辆流向规律,对交通信号灯等进行控制,动态调整信号等待时间,提升交通路口的通行效率。

除了行驶问题缓解之外,还有停车问题,通过对停车场数据的采集,也可以及时对车流进行疏导。这些都是车联网的发展方案。

在目前的物联网技术中使用广泛的技术包括LTE-V、NB-IoT、LoRa等,但还不足以支持车联网。

5G技术则可以解决这些困扰:

1. 5G网络可提升车联网数据采集的及时性。5G网络具有超低时延的优势,再感知能力的增强,可以保障人、车、路实时信息沟通,避免行车过程中人车碰撞和车车碰撞,在行车过程中可以实时采集路况,避免堵车,消除人为驾驶的诸多风险。

2. 当公路被5G完整覆盖,动态采集车辆行驶速度信息,下达行驶指令,同时,及时采集天气信息、路况异常信息(例如动物闯入、货物掉落、落石滚入),并传递给车辆,进行规避。

3. 解决城市内拥堵的重点在于部署5G的通信能力,摄像头视频数据采集,数据分析AI(人工智能),5G大带宽,海量数据连接,满足数据传输的需求。

5G在联网无人机中的应用

业界将5G和无人机看作是最好的“搭档”。在没有遇见5G之前,无人机还只是以个人 娱乐 应用为主,还经常饱受安全诟病。而5G的无处不在联网、更高的速率、更低的时延使得无人机的应用范围不断拓展。

其中,5G物流无人机便被认为是一种非常有前景的5G用例。亚马逊、谷歌等公司曾在测试无人机送货的服务。伴随着5G商用的到来,5G物流无人机应用将迅速推广开来。

5G无人机的优势有哪些:

1. 在无人机物流领域,进一步提升快递速度和可靠性。目前,杭州市计划建立覆盖杭州的5G无人机城域网络,为智慧物流提供基于网联无人机E2E解决方案。

2. 此外,5G技术将增强无人机运营企业的产品和服务,以最小的延迟传输大量的数据。

5G在智能电网中的应用

建设智能电网已经是大势所趋。但是,通过传统专网建设智能配电网,存在成本高、灵活性低的问题;而利用传统电信公网又存在业务隔离性差,安全保障和通信时延很难满足业务的要求。

5G技术则可以满足这些要求:

1. 用5G网络切片来承载电网业务是一种新的尝试,将运营商的网络资源以相互隔离的逻辑网络切片,按需提供给电网公司使用,满足电网不同业务对通信网络能力的差异化需求。

2. 兼顾高性能、高可靠、隔离和低成本,成为智能配电网的有效解决方案。

现在已有越来越多的企业推出基于5G网络切片的智能电网应用方案,包括华为、爱立信等。

5G在智能工厂中的应用

智能工厂已成为5G的典型应用。在目前的一些智能工厂中,使用机器人替代工人,虽然可以降低成本,提升效率,但对企业来说,并没有解决核心问题。在未来决定企业整体效率的,不是机器人的制造能力,而是对整个制造、运输、存储、销售环节的控制能力。

5G将会为智慧工厂带来新的变革:

1. 5G网络会助推AI技术发展,工业机器人随之进步。

2. 5G网络低时延、大连接、高速率的特点可以满足工业制造过程中能够对精度和强度的要求,人对机器人的操控会更加灵敏,使工厂实现自动化。

3. 对生产数据的采集、传输将更及时,从而更快地掌握生产信息,进行分析,作出相应计划。

5G在高清视频及直播中的应用

5G会在普通消费者领域造独角兽企业可能就是集中在视频领域,而且很可能是视频社交领域。

5G显现出的优势:

1. 5G的超大带宽为用户带来极致的试听体验。

2. 在直播性质的视频传输方面,5G的低延时、稳定性,降低用户观看困扰。

在2019年央视春晚主会场与深圳分会场进行了5G 4K超高清视频直播,画面流畅、清晰、稳定。在2022年北京- 张家口冬奥会中,也将充分利用5G开展重大活动、重要 体育 赛事直播。

5G在智慧医疗中的应用

5G在智慧医疗中的体现是多方面的,这里我们列举两个典型场景:

1. 在5G网络下,可提高移动查房、移动护理的效率,医生可以随时进行电子病历的输入、查询和修改,也可随时翻阅X光片等较大的医疗文件。

2. 随着5G时代到来,基于5G稳定、低时延网络的远程医疗,将对偏远地区的医疗现状产生变革,降低各地区医疗资源的差距。例如,心脏除颤每推迟1分钟,存活率会降低7%~10%。5G提供的低时延(1ms),超高可靠性正好满足了这方面需求。

目前,5G网络在美国远程医疗中的应用已经初现端倪。以堪萨斯儿童医院为例,该院47名儿科医生中,已有26名通过网络,连接至堪萨斯城的儿童。

5G在智慧农业中的应用

根据联合国粮食及农业组织的统计数据,为了养活日益增长的人口,全球农民在2050年将不得不产出多出70%的粮食。这听起来像是一个几乎不可能完成的任务,因为环境在不断恶化。

有了5G,这些问题可以迎刃可解。

1. 利用5G高速网络以及多种传感器,可以随时监控土壤的湿度、温度、肥度等各种影响农作物产量的因素,并做出实时处理,从而提高农作物的产量。

2. 可以节约人力成本,减少体力劳动需求,提升农场运营效率。

5G在智慧家庭中的应用

智慧家居被提及多年,但一直遭遇落地难问题。5G能够彻底改变智能家居终端的部署与服务方式,它将解决一些消费者投诉的主要问题。

1. 5G拥有海量的连接数,可满足家庭中大量的智慧家居同时接入,解决了终端设置困难。

2. 通信容量大,不会担心连接设备过多过于密集导致个体无法通讯的情况。

3. 设备5G网络有效解决了终端设置困难。

4. 解决了此前智能家居中设备不可靠,以及时延过高的问题,从而让智慧家居真正照进现实。

❻ 5g核心网络切片包括三种模式

新型电力系统的构建中,提高电网数字化水平是数字经济发展的必然趋势。
也是构建新型电力系统、促进能源清洁低碳转型的现实需要,其中能源是根本和主体,在能源互联网的发展促进下,未来电力业务的发展,将呈现出大量终端接入、可靠性高、时延低、安全防护等级高等物联网式业务特征,而互联网则是方法和手段,由于5G通信具备高带宽、低时延、大连接的显着特征,且支持增强型移动宽带(EnhanceMobileBroadband,eMBB)、海量连接(,mMTC)和超高可靠低时延(UltraReliable&LowLatencyCommunication,uRLLC)三大场景,
因此5G通信的特点与电力通信需求高度契合。
国家电网已明确将5G关键技术研究及试点应用纳入新型电力系统建设的重点任务中,而实现的关键是5G切片技术。

❼ 小白读后都知道了5G网络切片技术到底在切什么

5G如今已活跃在人们的视野之中,正为我们未来的生活方式赋予无限可能。随着这项新技术的出现,喷涌而出的新概念也让人眼花缭乱,比如网络切片就是5G引入的重要新概念之一。有看到过一个非常有趣的说法:

可以发现,讨论5G的地方总少不了网络切片技术的身影,网络切片技术到底切的是什么才能对5G的产生这么大呢?那接着让我们用吃面包的例子尝试着去理解这个似乎有些抽象的技术。

1.吃面包既想分量合适,又想尝试多种口味

大家都想吃面包,那就买来一个大的原味面包分着吃,但是这个普通的原味面包并不能满足每个人的口味。因为有人想吃果酱味的,有人想吃裹着火腿的面包,还有人想吃芝士面包,每个人口味都不一样。好吧,那就谁想吃什么味道就买什么味道吧,一人一个专属面包不就好了?但这时问题同样也出现了,如果一个人吃一整个面包,太多了就吃不完,会造成极大浪费;而且万一我果酱味火腿味面包都想尝试这可怎么办?所以买很多大面包,对应进行分发不仅成本很高,而且并不能灵活地同时满足多种并重的需求。那在这个时候看到切片这两个字是不是就有一些启发了呢?我们是不是 可以对一个大面包进行切片,对每一片进行不同口味的搭配 ,既试一下果酱的,又不会错过火腿口味的。

2.同样,使用5G网络既不想造成资源浪费,又想适用于多种场景

这个例子放在5G之中,就更好理解网络切片对于5G的意义了。5G有三个典型的应用场景,分别是 增强型移动宽带(eMBB)、海量机器通信(mMTC)和高可靠低时延通信(uRLLC) 。这三个场景对于网络的需求是不同的,如下面这个图所示,像eMBB它更多关注于峰值数据速率、用户体验速率等指标,而像连接密度就没有像mMTC那样有着特别大的需求,像延迟时间也没有像uRLLC那样重要。

可以见得 每个不同的场景对于指标的需求侧重是不用的有矛盾的,那使用单一的网络就很难同时满足与支持 。这和吃面包一样,既然一个大面包难以满足,那首先想到的可能是多买几种不同口味的面包,对于5G来说的道理就是,既然单一网络不可,那就多建网络使得每个场景都有对应的网络针对性地满足需求。但显而易见的是,这样无疑会带来极高的成本,以及要是一个终端不单单只运用一个场景,也就是不单单只想吃一种口味的面包,而是想多个场景同时满足,那就必须要在每个网络里面都分别进行注册,这是非常麻烦以及效率也十分低下。

从上面这个图可以看出来,5G做能够作用的场景是相当丰富的。5G时代中,最终提供的设备也不仅是智能手机了,提供网络服务的载体设备也是多种多样,比如车辆、平板等,那么所适用的场景以及场景中所需要满足的指标需求也是趋于多样化。如自动驾驶,为了保障安全以及提供对面临危险时的灵敏度,在驶向目的地的途中,是需要时刻严格降低时延以及提高网络通信的速率。而换一个场景,对于智慧城市的建设中一环,密密麻麻成千上万的智能水表需要定期上报数据,显然这个时候密布于城市的水表最需要的就是超大容量,而速度慢一点甚至有一点延时问题都不是很大。也就是说 服务所处于的场景是多样化的,而如果为了每一个服务都要去建立一个专用的5G物理网络,这显然就像是之前提到的那样不仅实施难度大且成本高昂。 所以这时,网络切片技术就像吃面包进行切片的方式对这个问题进行解决。

通过网络切片技术,将 一个独立的物理网络切分成多个逻辑网络 ,每个逻辑网络根据不同的服务需求进行划分,具备不同的功能与特点以此再去 相对应承载不同的应用场景 ,因为相互独立,所以任何一个虚拟网络发生故障都不会去影响到其他虚拟网络。物理网络其实就是摸得着看得见的网络设备,比如网线、路由器、交换机等等联系起来的PC网络就是物理网络。而在这个网络之中所使用的协议,或者网络结构这些都是依据逻辑网络来进行划分的。对于5G来说,5G网络切片技术就是 针对不同的应用场景提供隔离的网络环境 ,不同的应用场景就可以根据自身的需求选择像低延时、大连接等对应特点,从而定制相应的功能与特性。

网络切片是 可以共享物理网络的基础设施 ,也允许共享同一基站设施的运营者为切片配置网络以及定义具体功能,并且可以根据运营者的策略灵 活且动态地创造以及撤销切片 。这样可以 灵活地管理网络资源,通过只提供必要的网络资源来满足服务需求 ,从而可以提高资源的利用率,使成本效益大幅度地提升。

我们举个例子,有一个运营商他是拥有5G网络的,他就可以把自己的这个5G网络出租给虚拟运营商。而这种虚拟的运营商所涉及的场景也是多种多样的,有的专门运营车联网,有的是做游戏的,运用网络切片,就可以使用自己的策略创建属于自己的切片网络。当自己不再进行运营的时候,就可以进一步把资源释放给其他人,这样就可以不用搞纯粹的物理网络,因为传统物理网络就像已经修建好的混凝土房子,不用了就需要拆掉改建,这时整个网络就要作废掉,这不仅难度大而且非常浪费 ,所以网络切片技术 使得资源能够得到更高的利用率,与此同时降低成本支出 ,使得网络切片技术备受5G青睐。

这里我们所讨论的网络切片都是端到端的网络切片,端在这里指的是终端以或者是应用服务器,切片布于整个网络的链条上,也就意味着每一个环节都是要进行切片的。

那么,端到端的网络切片是如何下手去切的呢?首先想要实现网络切片就必须做到虚拟化,也就是说NFV(网络功能虚拟化)是必不可少的先决条件。我们知道5G的网络切片就是结合每个逻辑网络之间包括结合终端设备、接入网、核心网、网络运营和维护管理系统,为不同的场景或者类型提供独立、隔离的网络。那以核心网作为例子,虚拟化使得传统网元设备中软硬件进行解耦,这个时候的硬件经过服务器进行统一的排布,软件则是由不同的NF担起责任,实现功能业

务的灵活组合。

那个时候我们对于 切片这个动作的逻辑就可以理解成为对信息资源的重新组合 ,这个重组的动作又是依托于服务等级协议为特定的通信服务类型选择它所需要的资源。

知道了切片的准备思想,那实际操作从运营商的角度去看就是进行相应编排部署。编排部署听起来十分的抽象,那我们用一个具体的比喻来形象化这个过程。

网络切片中的编排(对应MANO)我们可以把他当做一位优秀的乐队指挥家,借助NSMF/NSSMF(切片管理功能/子切片管理功能)两位编曲者的灵感,利用对应NFVI(网络功能虚拟化基础设施)中的资源作为演奏的乐器形成乐声(也就是对应的VNF功能),将这些悦耳乐声进行组织与编排,从而使音符进行碰撞变成美妙的演奏曲。

5G创造性地对我们的生活进行赋能,使得我们生活中多种多样的场景都有发生变化的可能性。网络切片所发挥的作用显然也不仅仅局限于eMBB、uRLLC、mMTC这三大类应用,只要有合适的应用场景,运营商们便可以在大面包上进行切片,使得大面包的口味也就是对应的应用丰富起来,提高整个网络的价值。随着2020年这个5G规模化商用的年份已经离我们越来越近,5G这个大面包借助着网络切片技术以及其他种种的新技术究竟能够为我们带来多少种口味来刺激我们的味蕾,来刺激我们的想象力呢?真让人拭目以待。

参考文献:

http://www.sohu.com/a/259849280_609507

【2】网络切片将成5G理想架构商用部署仍面临多重挑战[J]. 李金艳,杨峰义,梅承力.通信世界,2017(15):40-42.

【3】 5G网络切片使能电力智能化服务 [J]. 夏旭,朱雪田,邢燕霞,毛聪杰.  通信世界,2017(20)

【4】 5G边缘计算和网络切片技术 [J]. 刘健.  电子技术与软件工程,2019(12)

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