科普丨网络切片技术——让5G网络成为无所不能的“瑞士军刀”

物联资讯
发布日期
2020-06-22 11:49
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进入2020年,即将实现商用化的5G被广泛提起,万物互联的5G时代正悄然来临。随着5G试点建设的推进,由于传输速率的质的提升,5G网络下的应用也将变得多样化,可以说5G网络会真正影响现代人生活的点点滴滴。

如果说4G网络成就了智能手机(终端)时代。进入5G时代,我们将面临的将是无物不联的“物联时代”,将有大量的终端设备接入5G网络,这些终端设备领域不同、形态多样、解决问题不同、特点不同、对于网络等资源的占用也各不相同,所以,它们对于网络的移动性、安全性、时延、可靠性,甚至是计费方式的需求都是不同的。所以,5G网络必须得像瑞士军刀一样灵活方便且具有多功能性。满足各个场景应用的需要,还得做到节约资源,充分利用。

要使5G网络变成无所不能的“瑞士军刀”,网络切片技术是实现这一切的基础。网络切片技术在5G时代赋能垂直行业,实现定制化的网络提供,让很多不可能的应用变成可能。

对于网络切片技术,中国移动早在几年前就进行了探索。目前已经针对包括电力、游戏、娱乐、银行、医疗、自动驾驶在内的六大领域进行了重点推进。那么,所谓的5G网络切片到底是什么呢?

网络切片

简单说,网络切片就是根据不同业务应用对用户数、QoS、带宽的要求,将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端的网络,每一个都可获得逻辑独立的网络资源,且各切片之间可相互隔离。因此,当某一个切片中产生错误或故障时,并不会影响其他切片。

最简单的理解,就是将一个物理网络切割成多个虚拟的网络,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,每个虚拟网络就像是瑞士军刀上的钳子、锯子一样,具备不同的功能特点,面向不同的需求和服务。

如果说移动网络是我们的交通系统,车辆是用户,道路是网络。随着车辆的增多,城市道路会变得拥堵不堪。为了缓解这种状况,交通部门会根据车辆和运营方式的不同进行分流管理,移动网络也需要这样的专有通道进行分类管理。

网络亦是如此,要实现从人-人连接到万物连接,连接数量成倍上升,网络必将越来越拥堵,越来越复杂,我们就得像交通管理一样,对网络实行分流管理——网络切片。

5G网络切片

而5G切片,就是将5G网络切出多张虚拟网络,实行类似于交通管理的分流管理,其本质是将现实存在的物理网络在逻辑层面上,划分为多个不同类型的虚拟网络,依照不同用户的服务需求,以诸如时延高低、带宽大小、可靠性强弱等指标来进行划分,从而应对复杂多变的应用场景。

为何5G需要网络切片?

实际上,从2G到4G网络只是实现了单一的电话或上网需求,却无法满足随着海量数据而来的新业务需求,且传统网络改造起来非常麻烦;而5G可以说是为了应用而生,需要面向多连接与多样化业务,需要部署更灵活,还要分类管理,而网络切片正是这样一种按需组网的方式。

如何完成端到端的网络切片?

想实现网络切片,NFV(网络功能虚拟化)是先决条件。以核心网为例,NFV从传统网元设备中分解出软硬件的部分。硬件由通用服务器统一部署,软件部分由不同的NF(网络功能)承担,从而实现灵活组装业务的需求。

于是切的逻辑概念,就变成了对资源的重组。重组是根据SLA(服务等级协议)为特定的通信服务类型选择它所需要的虚拟和物理资源。SLA包括用户数、QoS、带宽等参数,不同的SLA定义了不同的通信服务类型。

目前5G主流的三大应用场景:eMBB、uRLLC、mMTC就是根据网络对用户数、QoS、带宽的不同要求,定义的三个通信服务类型,对应三个切片。

当然,网络切片并不仅限于eMBB、uRLLC、mMTC这三类,运营商可以根据不同的应用场景将物理网络切出多个虚拟网络。未来,从人们直接相关的虚拟现实、增强现实,到自动驾驶,智能交通及无人机,再到物流仓储,工业自动化,作为信息化的基础设置,5G将提供适配不同领域需求的网络连接特性,推动各行业的能力提升及转型。

中国移动5G时代网络切片,“深思熟虑”“勇于实践”

4G时代和以前,运营商售卖给企业和个人用户的商品,其实本质上是一样的,差别无非在于流量的多少与套餐的价格。而网络切片这个逻辑下,运营商针对不同企业、不同行业以定制化网络。这些网络甚至可能与企业的生产效率、业务创新、技术迭代息息相关。

作为三大运营商物联网占比最大的中国移动,在5G时代刚刚来临的时候,就十分重视切片技术和基础网络的同步发展,据悉,目前中国移动物联网卡开卡数已超7亿,市场占比超过60%。其物联网卡连接管理平台OneLink已形成多个产品线:包括业务运营、能力开放、国际业务、NB-IoT、安全防护、漫途定位和无方大数据等。网络切片能力的强弱,直接影响到中国移动对于其5G客户的有效支持,同样中国移动丰富的5G产品线,无疑是经过了“深思熟虑”,各种实践验证的“行业解决方案”。

OneLink 5G切片业务运营平台,助力5G时代增长型产业运营能力提升

对于5G时代特有增长型新产业,这些产业直接以5G网络新特性作为产业前提的,比如说高清直播,云游戏等等,5G网络是不可或缺的前提。再比如说远程医疗,远程手术,这些关乎国计民生的新型产业,都要以5G的大带宽网络为前提。而自动驾驶、远程驾驶、无人机群组化工作等等新产业,则与5G特性紧密相关。这些产业都在高速发展中,5G切片网络投入市场,会与之形成彼此促进的态势。目前,中国移动物联网专网和计费系统已全面升级支持5G用户接入和资费套餐订购,可以很好满足视频安防监控等大带宽物联网应用场景。而OneLink 5G切片业务运营平台是中国移动作为面向物联网领域政企行业客户的第一界面,汇聚了运营商资源和服务能力,为行业客户着力打造“一站式”的通信资源(连接+切片)服务管理平台,面向行业客户提供5G连接管理、切片运营管理等服务,实现5G网络切片的商品配置、订购、资源勘查、开通和监控等,为5G网络切片业务在垂直行业推广提供运营支撑能力。它具备以下四大核心功能

随着中国移动OneLink 5G切片业务运营平台已在多个省、地市的多个5G示范项目中落地,如北方某世界级港口5G智慧改造项目。OneLink5G切片平台基于稳定高带宽、低时延的5G网络,构建智慧无人码头、锚地超远覆盖、无人机航道巡检、网联自动驾驶、高危岗位远程操控等智慧港口场景,有效提升港口转场效率,降低人员风险和生产成本。

又如长江沿岸某省会城市5G智慧公安改造项目,中国移动携其低延时的5G网络,构建智慧警用无人机、机器人等公安管理场景,真正协助当地公安,编织了一张保卫民众安全的“5G天网”、、、

如果说4G网络是一把刀,虽然锋利但用途单一;

那么,5G网络就是一把瑞士军刀,灵活方便、用途多功能强,而网络切片正是发挥5G网络优势的利器。

随着2020年5G规模商用的临近,中国移动OneLink5G切片平台,不仅仅是从单纯基础网络方面给产业客户以支持,更是从运营助力、成本控制、解决方案定制方面,从行业出发,以技术和成熟的“产业逻辑”,开启5G时代产业链上下游共同成长的新篇章!!!

责编:春林
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