5G切片應(yīng)運而生 網(wǎng)絡(luò)切片的概述及分類解析

在5G中，網(wǎng)絡(luò)切片作為一種新的概念將用于下一代架構(gòu)上的多個獨立邏輯網(wǎng)絡(luò)。5G的場景和需求多樣，不同的場景對網(wǎng)絡(luò)的功能、性能有不同的需求，不同場景網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和需求差異可能較大。如果每種場景都建設(shè)專網(wǎng)，會増加運營商建網(wǎng)和運營的成本，造成資源浪費，因此5G切片應(yīng)運而生。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)屬于一刀切的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而在5G系統(tǒng)中，將滿足新興市場的需求，并且可以根據(jù)運營商及其用戶終端的需求附屬相應(yīng)的功能及特點。網(wǎng)絡(luò)切片可以讓運營商在同一套硬件基礎(chǔ)設(shè)施上切分岀多個虛擬的邏輯的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)切片從接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)存在邏輯隔離，可以適配各種類型服務(wù)的不同特征需求，從而滿足大容量、低時延、超大連接以及多業(yè)務(wù)支持的需求。

網(wǎng)絡(luò)切片可以分為獨立切片和共享切片。

獨立切片指擁有獨立功能的切片，為特定用戶群提供獨立的端到端專網(wǎng)服務(wù)或者部分特定功能服務(wù)。

共享切片，共享切片提供的功能可以是端到端的，可供各種獨立切片共同使用，也可以是提供部分共享功能。

兩種網(wǎng)絡(luò)切片的部署場景有以下3種。

（1）共享切片與獨立切片縱向分離端到端的控制面切片作為共享切片，在用戶面形成不同的端到端的獨立切片控制面共享切片為所有用戶服務(wù)，對不同的個性化獨立切片進行統(tǒng)－的管理，包括鑒權(quán)、移動性管理、數(shù)據(jù)存儲等，網(wǎng)絡(luò)切片部署場景1如圖1所示：

網(wǎng)絡(luò)切片部署場景1

（2）獨立部署各種端到端切片，每個獨立切片包含完整的控制面和用戶面功能，形成服務(wù)于不同用戶群的專有網(wǎng)絡(luò)，如CloT、eMBB、企業(yè)網(wǎng)等，網(wǎng)絡(luò)切片部署場景2如圖2所示：

圖2 網(wǎng)絡(luò)切片部署場景2

（3）共享切片與獨立切片橫向分離，共享切片實現(xiàn)一部分非端到端功能，后接各種不同的個性化的獨立切片。典型應(yīng)用場景包括共享的vEPC＋GiLAN業(yè)務(wù)鏈網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)切片部署場景3如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)切片部署場景3

在傳統(tǒng)架構(gòu)中，通常數(shù)據(jù)傳輸僅共同使用一個切片，一旦共享資源管理不當(dāng)，如資源過載或擁塞，可能會對另一種正常的資源傳輸產(chǎn)生不利影響，所以多個切片之間的隔離是極其重要的。

目前，4G移動網(wǎng)絡(luò)主要是服務(wù)于移動手機，只能給手機做一些比較局限的優(yōu)化。但是到了5G時代，無線移動網(wǎng)絡(luò)能服務(wù)各種類型和需求。其中應(yīng)用場景如移動寬帶、物聯(lián)網(wǎng)等需要不同的網(wǎng)絡(luò)類型，在移動性、計費、安全、策略控制、延時可靠性等方面有各不相同的要求。

MGMN聯(lián)盟早在2015年3月初就已經(jīng)發(fā)布了NGMN5G白皮書，其中定義了5G八大類24種典型場景，覆蓋了現(xiàn)今業(yè)務(wù)的所有5G場景。例如，連接寬帶從50kbit／s～1Gbi／s，時延從1ms到秒級，每平方千米的連接數(shù)從200個到15萬個，移動性從靜止到緩慢及高速的500km／h。對于自動駕駛、自動手術(shù)的要求是很高的，必須實現(xiàn)其時延最小化，傳輸速率極高，這樣才能確保工作運行無障礙，事故率低。但像視頻娛樂之類的傳輸，對于可靠性要求并不完全那么嚴(yán)格。

最新的有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬技術(shù)的研究表明，在未來5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，在同樣的物理基礎(chǔ)設(shè)備上利用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)，通過編排和管理，使每種業(yè)務(wù)都分配到相匹配的虛擬專用資源。對于這些業(yè)務(wù)本身來說，分配的資源將是獨有無競爭的且與其他業(yè)務(wù)之間是相互隔離狀態(tài)的。這將充分地提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)模效應(yīng)和物理資源使用率，降低網(wǎng)絡(luò)配置的成本。

其主要分為以下幾種切片：智能手機切片，以部署和分布在整個網(wǎng)絡(luò)成熟的網(wǎng)絡(luò)功能，即可實現(xiàn)典型的智能手機使用的5G切片；車輛自動駕駛切片，以安全可靠的時延作為基準(zhǔn)；loT型切片主要是運用在大型設(shè)備中。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)絕不僅限于這幾類切片，它的實現(xiàn)是非常靈活的，運營商可以隨心所欲地根據(jù)應(yīng)用場景定制自己的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
編輯：hfy