支持個性化需求 網絡切片讓5G分身有術

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據報道，中興通訊近日攜手中國電信浙江公司助力中控集團開通全國首個5G獨立組網(SA)站點，並將“5G切片+邊緣計算+伶俐製造”在浙江乐成試商用，助力企業打造5G伶俐新工廠。

那麼，新聞中提到的切片是什麼？它具备哪些技術優勢？在5G時代，網絡切片技術有哪些應用場景？作為業務時延和平安性的首要保障，網絡切片技術在應用上還面臨哪些瓶頸？

針對上述問題，科技日報記者採訪了業內相關專家。

將5G網絡切成多張虛擬網絡

對多數公眾而言，網絡切片的观点顯得專業而目生。北京郵電大學信息與通讯工程學院传授黃韜對科技日報記者解釋道，網絡切片是指將運營商的基礎網絡資源按用戶需求進行切分，並分派給用戶進行利用的技術，這些需求包含時延、帶寬等。

從技術道理角度來看，通過對各種物理或邏輯網絡資源，好比頻段、時間、設備、端口、帶寬等進行虛擬化，網絡切片將網絡資源切分成更細的粒度或聚合成更粗的粒度，並借助相關軟體靈活地將網絡資源按需分派給分歧用戶，在滿足每個用戶個性化需求的同時，保證分歧用戶間的網絡資源互相隔離。

在北海盜村,京理工大學計算機網絡及對抗技術钻研所所長閆懷志看來，所謂網絡切片，其本質上是5G時代移動通讯網的一種按需組網方法。

“我們可以把5G移動通讯網比作一整塊麵包，運營商將這塊麵包切成不少塊，即多張端到真个虛擬網絡，以支撑更多業務。每張網絡切片從無線接入網、承載網再到焦点網都實現邏輯隔離，以適配分歧的需乞降應用場景。”閆懷志解釋道。

那麼，網絡切片是5G時代的專屬嗎？

對此，黃韜並不認同。他指出，網絡切片被大师所领会是因為5G的發展，不過從技術的角度來看，網絡切片可被看做是一種通用的網絡能力，這種能力並不專屬於5G。事實上，2005年學術界就提出了網絡切片的观点，一些虛擬專網和4G移動通讯網絡也可應用該技術，並在分歧用戶間進行部门隔離，但隔離的水平並不徹底，這種網絡技術可被稱為軟切片。

“5G的願景是在保存軟切片能力的基礎上，在技術上實現對5G網絡端到端(包含空口、回傳網、焦点網)的資源強隔離。”黃韜進一步指出，從服務體驗上來看，分派給用戶几多網絡資源，用戶就必定可以用几多，這種技術可被稱為硬切片，但今朝實現5G網絡端到真个硬切片仍面臨著比較大的技術挑戰。

可按需定制隔離度分歧的切片

有專家暗示，4G網絡的影響範圍重要集中在消費領域，而5G網絡有望為行業生産領域帶來庞大改變。5G時代，網絡切片將若何大顯技艺呢？

閆懷志指出，5G網絡所供给的基礎網絡架構及其優良机能，為近來提出的網絡切片應用供给了条件條件，两者相輔相成、相得益彰。而此前的2G到4G網絡僅能滿足消費領域的單一語音通讯或上網需求，難以處理5G新應用場景下的海量數據。在2G到4G時代，網絡切片既無強烈的應用需求，也不彻底具備根基的網絡支撑條件。

當前，5G的大規模應用遠未普及，相關應用生態正處於培养過程当中。閆懷志認為，未來可預期的典范5G應用場景包含伶俐系統、傳統通讯和網絡服務、工業互聯網絡等，這些應用可寄托構建分歧的網絡切片來實現。

“這些應用在服務模式、可用帶寬、傳輸速度、平安性及靠得住性等應用需求上存在較大差異，因此對網絡切片技術提出了很高的请求。”閆懷志説。

對此，黃韜也表達了附近的觀點。他指出，部门行業生産領域對於網絡的请求比較嚴格，若是發生網絡資源競爭，將會給生産環節帶來極大的風險與不確定性，而操纵“軟切片+硬切片”的組合技術，5減肥方法,G能針對分歧行業的需求定制出隔離度分歧的網絡切片，以滿足分歧行業對網絡的多樣需求。

黃韜舉例道，好比，既可以切分出低時延切片，也能够切分出高帶寬切片，還可以切分出海量連接切片。若是用戶對平安有極致的请求，還可以交付給用戶端到真个獨享切片。

是以，5G的網絡切片作為一項基礎性技術可以廣泛地服務於各類行業應用。黃韜舉例道，好比VR直播、自動駕駛、遠程醫療等等，此中很是值得等待的，是5G網絡切片在工業物聯網領域中的應用。

“若是結合邊緣計算、人工伶俐等先進技術，5G網絡切片即可為製造業供给更強壯的‘四肢’與更伶俐的‘大腦’，對製造的工藝與流程進行周全的觀察、阐发與優化，從而實現伶俐製造，提高社會的整體隔熱紙, 生産效力。”黃韜説。

實現端到真个硬切片並非易事

網絡切片技術的優勢顯而易見，但在實際應用中也面臨諸多現實挑戰。

對此，閆懷志阐发道，一方面，分歧的5G網絡切片應用，必要设置装备摆设與應用、業務相對應的獨立網絡，其接入機制、協議棧、接口等必要實現端對端耦合，今朝尚無一個統1、規範的接入網絡架構來支撑分歧的切片用戶和業務接入。另外一方面，網絡切片的摆设和办理相對複雜，在資源同享、負載平衡、計費機制、切片啟停等方面還存在很多技術難題。

“是以，找到網絡切片完备的技術解決方案，必要各網絡産品供應商、網絡服務運營商齊心協力，構建完备的端到真个全系列標準協同與産品體系，并且還應有用均衡好網絡切片的本钱和效益問題。”閆懷志指出。

事實上，從技術角度來看，最終實現5G網絡切片端到真个硬切片也非易事。這必要對包含空口、回傳網、移動焦点網等環節逐個進行網絡資源的隔離。在各環節上還面臨一系列技術挑戰，好比，空口在高密度接入場景下的隔離、回傳網帶寬的最小隔離粒度、焦点網相應的業務流程等等。

“此外，考慮到真正意義上的網絡端到端，5G其實只是完成为了‘最後一千米’的接入，同樣不克不及忽視的、乃至更為關鍵的是完成長途傳送的互聯網。”黃韜指出，對於數據傳輸，傳統互聯網所採用的服務模子是“盡力而為”(Best-Effort)，即網絡會盡最大可能來傳輸數據，但不克不及對時延、靠得住性等机能供给保證。這就導致了傳統的互聯網環境，難以匹配5G網絡切片所供给的能力，這可能會成為行業應用發展的另外一個瓶頸。

對此，黃韜打了一個形象的例如：“這就比如只保證了用戶從家門口到小區門口的旅程，而無法保證其出了小區之後的旅程，用戶的體驗是不完备的。”

在他看來，要解決這一問題，必要將互聯網從傳統的“盡力而為”瑪卡保健食品,升級為“確定可控”，這將是未來網絡一個重大的钻研标的目的，它將從底子上變革互聯網的基因，推動“消費型互聯網”向“生産型互聯網”升級。(本報記者 唐 婷)