網(wǎng)絡(luò)切片“火鍋論”:同一口鍋,不同的夢(mèng)想
這“屋里蒸饅頭,屋外鐵板燒”的三伏天里,空調(diào)配火鍋簡(jiǎn)直是人生一大美事。說(shuō)到火鍋,絕對(duì)是來(lái)自五湖四海飲食習(xí)慣不同的小伙伴一起聚餐的首選,口味不同沒(méi)關(guān)系,番茄鍋、菌湯鍋、牛油鍋、麻辣鍋、鴛鴦鍋甚至是泰式冬蔭功鍋多種類(lèi)型任君挑選。
其實(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展也跟火鍋一樣,如果把1G-2G-3G-4G的發(fā)展看作是一條直線(xiàn)演進(jìn)路線(xiàn),那么到了5G就是從“直線(xiàn)”向“面”的擴(kuò)張,從人與人連接轉(zhuǎn)換到了萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)流量開(kāi)始呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。
網(wǎng)絡(luò)切片的“九宮格”火鍋:你要的“火候”我都有
就像五湖四海小伙伴的口味千差萬(wàn)別一樣,不斷涌現(xiàn)的各類(lèi)新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能、連接性能及安全性等方面的需求也存在著很大的差別。
無(wú)人機(jī)或云端游戲等類(lèi)型的新興業(yè)務(wù),它們對(duì)時(shí)延的要求很苛刻,要求網(wǎng)絡(luò)能在極短時(shí)間內(nèi)響應(yīng),避免出現(xiàn)隊(duì)友上去開(kāi)團(tuán),而自己卻卡成PPT的尷尬狀況;而像4k/8K視頻等業(yè)務(wù)則需要高帶寬,對(duì)時(shí)延沒(méi)太大的要求;像賽事、演唱會(huì)等人流密集的地方則是大連接的需求。
如果每種業(yè)務(wù)場(chǎng)景都要單獨(dú)新建網(wǎng)絡(luò)的話(huà),這個(gè)成本是巨大的,但用同一張網(wǎng)絡(luò)去承載不同的業(yè)務(wù),很難同時(shí)滿(mǎn)足高帶寬、低時(shí)延、高可靠性等需求,這就要求5G必須要靈活方便且能滿(mǎn)足不同的業(yè)務(wù)需求。
就像九宮格火鍋,中間格火力旺盛不宜久煮,適合放一些質(zhì)地嫩脆、頃刻即熟的食物,比如毛肚、鴨腸等。旁邊格(十字格)火力稍弱,但火力均勻適合煮食,長(zhǎng)時(shí)間加熱鎖住食材原香的種類(lèi),如菇類(lèi)、肉丸、蓮藕等。四角格屬文火,火力溫和適合燜菜,讓食物軟糯入味,如腦花、鴨血、鵪鶉蛋、肥腸等。為了給不同的業(yè)務(wù)提供差異化保障服務(wù),3GPP提出了網(wǎng)絡(luò)切片的需求,就像“九宮格“、”鴛鴦鍋“一樣,不同的切片共享網(wǎng)絡(luò)物理資源(火力、鍋身),但又可以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景的不同需求。
說(shuō)到現(xiàn)在,那么什么是網(wǎng)絡(luò)切片呢?真的是像切土豆一樣把5G網(wǎng)絡(luò)切成片嗎?
1.切片定義
我們可以把交通系統(tǒng)比作網(wǎng)絡(luò),1G/2G時(shí)期業(yè)務(wù)單一、需求少,網(wǎng)絡(luò)傳輸就像鄉(xiāng)間小路的車(chē)輛一樣。
3G/4G時(shí)期數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)異軍突起,車(chē)輛增多,單一路徑已無(wú)法滿(mǎn)足日常需求,于是就出現(xiàn)了雙向車(chē)道。
到了5G時(shí)期,車(chē)流量成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),極易造成交通堵塞,于是交通部門(mén)就劃分出了BRT快速公交通道,非機(jī)動(dòng)車(chē)專(zhuān)用通道等,劃分越精細(xì),通行效率就越高。
網(wǎng)絡(luò)切片(Network Slicing)是指在同一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上,將運(yùn)營(yíng)商的物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)邏輯獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò),每個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)具備不同的功能特點(diǎn),可以靈活的應(yīng)對(duì)不同的需求和服務(wù),這些虛擬網(wǎng)絡(luò)相互隔離,其中一個(gè)發(fā)生故障不會(huì)影響到其它虛擬網(wǎng)絡(luò)。
網(wǎng)絡(luò)切片有下面四個(gè)特性:
- 隔離性:不同的網(wǎng)絡(luò)切片之間互相隔離,一個(gè)切片的異常不會(huì)影響到其他的切片。
- 虛擬化:網(wǎng)絡(luò)切片是在物理網(wǎng)絡(luò)上劃分出來(lái)的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
- 按需定制:可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求去自定義網(wǎng)絡(luò)切片的業(yè)務(wù)、功能、容量、服務(wù)質(zhì)量與連接關(guān)系,還可以按需進(jìn)行切片的生命周期管理。
- 端到端:網(wǎng)絡(luò)切片是針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言,不僅需要核心網(wǎng),還要包括接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、管理網(wǎng)絡(luò)等。
2.切片類(lèi)型
切片可以按照業(yè)務(wù)場(chǎng)景和訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象的不同分為以下幾種類(lèi)型。
(1)基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景的切片
目前主流的方式是基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行切片,分為eMBB切片、mMTC切片及uRLLC切片,也就是5G網(wǎng)絡(luò)切片的三大應(yīng)用場(chǎng)景。
- 增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB):顧名思義針對(duì)的是大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù),該類(lèi)型業(yè)務(wù)要求蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供大帶寬,AR/VR、4K/8K超高清視頻等業(yè)務(wù)屬于該類(lèi)型。
- 海量機(jī)器類(lèi)通信(mMTC):針對(duì)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),對(duì)帶寬和移動(dòng)無(wú)要求,但是要求蜂窩網(wǎng)絡(luò)支持海量接入。
- 高可靠低時(shí)延通信(uRLLC):該類(lèi)業(yè)務(wù)要求蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供超高可靠超低時(shí)延通信,例如無(wú)人駕駛等業(yè)務(wù)(3G響應(yīng)為500ms,4G為50ms,5G要求0.5ms)。
(2)基于切片資源訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象的切片
可根據(jù)切片功能資源是否可被其他切片資源共享,分為獨(dú)立切片和共享切片。
- 獨(dú)立切片:是指擁有獨(dú)立功能的切片,網(wǎng)絡(luò)資源經(jīng)切片后,指定的用戶(hù)對(duì)象群體或業(yè)務(wù)場(chǎng)景可獲得網(wǎng)絡(luò)側(cè)完整且獨(dú)立的端到端網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)服務(wù),不同切片間的資源邏輯上相對(duì)獨(dú)立,切片資源僅在相應(yīng)切片內(nèi)部可被調(diào)用并提供服務(wù)。
- 共享切片:是指切片資源仍可供其他不同的獨(dú)立切片共享調(diào)度和使用,以提供部分可共享的業(yè)務(wù)功能和服務(wù),提高資源利用率。共享切片提供的功能可以是端到端的,也可以提供部分共享功能。
5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多元化架構(gòu)關(guān)鍵方法之一,隨著虛擬化等技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)切片的價(jià)值和意義正在逐漸顯現(xiàn)。Gartener的研究報(bào)告指出,5G的最大收入潛力將是網(wǎng)絡(luò)切片開(kāi)發(fā),網(wǎng)絡(luò)切片作為5G網(wǎng)絡(luò)為適配不同的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行的靈活配置,又會(huì)帶來(lái)商業(yè)模式的哪些變革?
5G網(wǎng)絡(luò)切片商業(yè)模式的變革
近些年來(lái)運(yùn)營(yíng)商都陷入了困境,電信業(yè)務(wù)的收入持續(xù)下降,中國(guó)移動(dòng)今年一季度營(yíng)收1850億,比上年同期下降0.3%,而利潤(rùn)下降了8.3%。
“傳統(tǒng)電信商業(yè)模式在2G是語(yǔ)音經(jīng)營(yíng),3G和4G是流量經(jīng)營(yíng),4G時(shí)代的流量經(jīng)營(yíng)已經(jīng)走到盡頭,5G需要全新的賺錢(qián)模式和全新領(lǐng)域。”在5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商需要開(kāi)創(chuàng)一個(gè)多元的經(jīng)營(yíng)模式,而網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)一直被專(zhuān)家視為能夠提升運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)效益,成為5G商業(yè)價(jià)值變現(xiàn)的“利器”。
在切片商業(yè)模式中,電信運(yùn)營(yíng)商的關(guān)鍵業(yè)務(wù)是向各個(gè)垂直行業(yè)銷(xiāo)售行業(yè)切片,據(jù)GSMA估計(jì),到2025年運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)切片方面的收益將達(dá)到3000億美元。
運(yùn)營(yíng)商在5G網(wǎng)絡(luò)中可以以?xún)煞N形態(tài)提供網(wǎng)絡(luò)切片,一種是運(yùn)營(yíng)商將網(wǎng)絡(luò)切片作為網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn),不對(duì)外呈現(xiàn);另一種是以NSaas(網(wǎng)絡(luò)切片即服務(wù))業(yè)務(wù)方式提供給第三方。
作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時(shí),網(wǎng)絡(luò)切片不是提供給客戶(hù)的通信服務(wù)產(chǎn)品的一部分,而是運(yùn)營(yíng)商出于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等目的,部署網(wǎng)絡(luò)切片來(lái)為客戶(hù)提供通信服務(wù)。以Nsaas業(yè)務(wù)方式提供給第三方,行業(yè)客戶(hù)可以通過(guò)開(kāi)放的接口把網(wǎng)絡(luò)切片和自己的應(yīng)用相結(jié)合,可以自由地使用和管理切片網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)更便捷的服務(wù),更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的定制化需求。
5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是運(yùn)營(yíng)商介入垂直行業(yè)市場(chǎng)的機(jī)會(huì),將會(huì)開(kāi)拓眾多垂直領(lǐng)域的新業(yè)務(wù),促成新的商業(yè)模式和新的生態(tài)環(huán)境。另外網(wǎng)絡(luò)切片可以在業(yè)務(wù)部署過(guò)程中實(shí)現(xiàn)隔離,減少了業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)功能的集成,從而加速新業(yè)務(wù)的推出,提升運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)收入。
面向2020年及未來(lái),5G技術(shù)的發(fā)展將越來(lái)越成熟。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多元化是5G網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,而網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多元化架構(gòu)的關(guān)鍵方法。在5G和網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下,我們所追求的萬(wàn)物互聯(lián)終將會(huì)成為現(xiàn)實(shí),而智慧工廠、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛、無(wú)人飛機(jī)等新興業(yè)務(wù)會(huì)日益增多,給我們的生活帶來(lái)極大的便利,開(kāi)創(chuàng)另一種全新的生活模式。
今天就先講到這里啦,后面將講解端到端網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)現(xiàn)原理、常見(jiàn)問(wèn)題和技術(shù)難題等,一層一層剝開(kāi)網(wǎng)絡(luò)切片的心,敬請(qǐng)期待。
參考鏈接:
1.https://wenku.baidu.com/view/ee82121e3d1ec5da50e2524de518964bcf84d281.html
2.http://www.sohu.com/a/257683684_468736
3.https://mp.weixin.qq.com/s/rtnlMPVanBE_8sSyJ1SnIA